ES2765451T3 - Light recycling for projectors with high dynamic range - Google Patents

Light recycling for projectors with high dynamic range Download PDF

Info

Publication number
ES2765451T3
ES2765451T3 ES15739379T ES15739379T ES2765451T3 ES 2765451 T3 ES2765451 T3 ES 2765451T3 ES 15739379 T ES15739379 T ES 15739379T ES 15739379 T ES15739379 T ES 15739379T ES 2765451 T3 ES2765451 T3 ES 2765451T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
light
modulator
recycling
image
display system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES15739379T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
Douglas J Gorny
Martin J Richards
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dolby Laboratories Licensing Corp
Original Assignee
Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dolby Laboratories Licensing Corp filed Critical Dolby Laboratories Licensing Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2765451T3 publication Critical patent/ES2765451T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033LED or laser light sources
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/208Homogenising, shaping of the illumination light
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/26Projecting separately subsidiary matter simultaneously with main image
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/312Driving therefor
    • H04N9/3126Driving therefor for spatial light modulators in series
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • H04N9/3155Modulator illumination systems for controlling the light source
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179Video signal processing therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179Video signal processing therefor
    • H04N9/3182Colour adjustment, e.g. white balance, shading or gamut

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

Un sistema (100) de visualización de proyector capaz de reciclar luz de una pluralidad de fuentes de luz, comprendiendo dicho sistema de visualización: una pluralidad de fuentes (102) de luz coloreada parcialmente coherente, cada una emitiendo una luz coloreada para su modulación; un módulo (103) de reciclaje de luz que incluye una barra integradora, dicha barra integradora configurada para recibir luz de dicha fuente de luz en un extremo proximal y en donde dicho extremo proximal comprende una superficie reflectora, capaz de reflejar luz hacia dicha barra integradora; un primer modulador, comprendiendo dicho primer modulador una pluralidad de espejos móviles, dicha pluralidad de espejos móviles que es capaz de reflejar luz recibida desde dicha barra integradora en una primera dirección de proyección y una dirección de reciclaje de la luz, en donde dicha dirección de reciclaje de la luz es sustancialmente en la dirección de la barra integradora; y un controlador (116) configurado para recibir datos de entrada de imagen y/o vídeo, para enviar señales de control al primer modulador y para modular la fuente de luz para ajustar la intensidad de la fuente de luz, estando el controlador configurado para: - recibir una imagen de entrada; - calcular un nivel medio de la imagen para cada luz coloreada modulada; - determinar el aumento del brillo relativo mediante luz reciclada para cada luz coloreada modulada individual; y - reducir la intensidad de la iluminación de las fuentes de luz coloreada de acuerdo con la inversa del aumento del brillo relativo para la luz coloreada.A projector display system (100) capable of recycling light from a plurality of light sources, said display system comprising: a plurality of partially coherent colored light sources (102), each emitting colored light for modulation; a light recycling module (103) including an integrator bar, said integrator bar configured to receive light from said light source at a proximal end and wherein said proximal end comprises a reflective surface, capable of reflecting light towards said integrator bar ; a first modulator, said first modulator comprising a plurality of movable mirrors, said plurality of movable mirrors that is capable of reflecting light received from said integrating bar in a first projection direction and a light recycling direction, wherein said direction of light recycling is substantially in the direction of the integrator bar; and a controller (116) configured to receive image and / or video input data, to send control signals to the first modulator, and to modulate the light source to adjust the intensity of the light source, the controller being configured to: - receive an input image; - calculate a mean level of the image for each modulated colored light; - determining the relative brightness increase by recycled light for each individual modulated colored light; and - reducing the intensity of the illumination of the colored light sources according to the inverse of the increase in relative brightness for the colored light.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Reciclaje de luz para proyectores con alto rango dinámicoLight recycling for high dynamic range projectors

Campo técnicoTechnical field

La presente invención hace referencia al reciclaje de luz para sistemas de proyectores y, en particular, a sistemas y métodos para sistemas de proyectores con Alto Rango Dinámico (HDR).The present invention relates to light recycling for projector systems and, in particular, to systems and methods for High Dynamic Range (HDR) projector systems.

AntecedentesBackground

Los sistemas de proyectores están siendo estructurados con mejoras en el rango dinámico. Son conocidos en la técnica sistemas de visualización de proyectores con modulador dual y múltiple. Sin embargo, son posibles mejoras adicionales tanto en el renderizado como en el rendimiento de tales sistemas de visualización que son el resultado de la modelización mejorada del procesamiento de la luz en dichos sistemas de visualización. Además, tal como se ha apreciado por parte de los inventores, sería deseable aumentar el rendimiento energético para sistemas de visualización de modulación simple - además de para sistemas de visualización de modulación dual/múltiple.Projector systems are being structured with improvements in dynamic range. Dual and multiple modulator projector display systems are known in the art. However, further improvements in both rendering and performance of such display systems are possible that are the result of improved modeling of light processing in such display systems. Furthermore, as appreciated by the inventors, it would be desirable to increase energy efficiency for single modulation display systems - in addition to dual / multiple modulation display systems.

El informe de búsqueda internacional emitido en conexión con la presente descripción cita el documento de Solicitud de Patente de e E.UU. n° US 2008/246705 A1 (el “documento '705”). El documento '705 describe que en los sistemas de visualización que emplean moduladores de luz espacial, la luz en estado desactivado de los píxeles en estado desactivado del modulador de luz espacial, puede ser capturada y dirigida de regreso a los píxeles del modulador de luz espacial para reciclar la luz en estado desactivado en el sistema de visualización. Se describe otro sistema de proyector en el documento US7551341B1.The international search report issued in connection with this description cites the US Patent Application document. US 2008/246705 A1 (the "document '705"). The '705 document describes that in display systems employing spatial light modulators, light in the off state of the pixels in the off state of the space light modulator can be captured and directed back to the pixels of the space light modulator to recycle the light in the deactivated state in the display system. Another projector system is described in US7551341B1.

CompendioCompendium

Se describen sistemas y/o métodos de proyección para el uso eficiente de la luz reciclando parte de la energía luminosa para su uso futuro, según se cita en las reivindicaciones independientes. Características opcionales de los mismos se citan en las reivindicaciones dependientes.Projection systems and / or methods for the efficient use of light are described by recycling part of the light energy for future use, as cited in the independent claims. Optional features thereof are cited in the dependent claims.

Otras características y ventajas del presente sistema se presentan a continuación en la descripción detallada cuando se leen en conexión con los dibujos presentados dentro de esta solicitud.Other features and advantages of the present system are presented below in the detailed description when read in connection with the drawings presented within this application.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Se ilustran ejemplos de realizaciones en las figuras referenciadas en los dibujos. Se prevé que las realizaciones y las figuras descritas en el presente documento han de ser consideradas como ilustrativas más que restrictivas. La FIG. 1A representa un sistema de visualización de un proyector de modulador dual con un módulo de reciclaje de luz que se muestra esquemáticamente y tal como se realiza de acuerdo con los principios de la presente solicitud. La FIG. 1C representa un sistema de visualización de un proyector que comprende módulos de reciclaje de luz en una pluralidad de canales de color.Examples of embodiments are illustrated in the figures referenced in the drawings. The embodiments and figures described herein are intended to be considered illustrative rather than restrictive. FIG. 1A depicts a dual modulator projector display system with a light recycling module shown schematically and as performed in accordance with the principles of the present application. FIG. 1C represents a projector display system comprising light recycling modules in a plurality of color channels.

La FIG. 2 representa una realización de un módulo de reciclaje de luz que satisface los propósitos de la presente solicitud.FIG. 2 depicts an embodiment of a light recycling module that satisfies the purposes of the present application.

La FIG. 3 muestra el extremo proximal de una barra integradora para los propósitos de la presente solicitud.FIG. 3 shows the proximal end of an integrator bar for the purposes of the present application.

La FIG. 4 representa otra realización de un sistema de proyector de un modulador dual/múltiple en el que puede ser posible y/o deseable realizar el reciclaje de luz de acuerdo con los principios de la presente solicitud.FIG. 4 depicts another embodiment of a dual / multiple modulator projector system in which it may be possible and / or desirable to perform light recycling in accordance with the principles of the present application.

La FIG. 5 representa aún otra realización de un sistema de proyector en el que el reciclaje de luz puede ser posible y/o deseable de acuerdo con los principios de la presente solicitud.FIG. 5 depicts yet another embodiment of a projector system in which light recycling may be possible and / or desirable in accordance with the principles of the present application.

Las FIGS. 6A y 6B representan muchas posibles realizaciones para sistemas de proyector que pueden proporcionar estas una o múltiples oportunidades para el reciclaje de luz de acuerdo con los principios de la presente solicitud. La FIG. 7A es un posible sistema de control de reciclaje de luz y/o un método para un sistema de visualización de un proyector con modulación simple.FIGS. 6A and 6B represent many possible embodiments for projector systems that can provide these one or multiple opportunities for light recycling in accordance with the principles of the present application. FIG. 7A is a possible light recycling control system and / or a method for a single modulation projector display system.

Las FIGS. 7B y 7C representan las curvas de respuesta y la tabla de respuesta, respectivamente, para una respuesta de color modulada individual para un componente DMD convencional.FIGS. 7B and 7C represent the response curves and response table, respectively, for an individual modulated color response for a conventional DMD component.

La FIG. 8 representa otro posible sistema y/o método de control de reciclaje de luz para un sistema de visualización de proyector de modulación simple.FIG. 8 depicts another possible light recycling control system and / or method for a single modulating projector display system.

La FIG. 9 representa aún otro posible sistema y/o método de control de reciclaje de luz para un sistema de visualización de proyector de modulación simple. FIG. 9 depicts yet another possible light recycling control system and / or method for a single modulating projector display system.

La FIG. 10 representa una posible tabla de respuesta para un reciclaje de luz para un patrón de iluminación determinado.FIG. 10 represents a possible response table for a light recycle for a given lighting pattern.

Las FIGS. 11, 12 y 13 representan tres algoritmos para el reciclaje efectivo de luz en un sistema de visualización para el cual es posible el reciclaje de luz.FIGS. 11, 12, and 13 represent three algorithms for effective light recycling in a display system for which light recycling is possible.

La FIG. 14 representa una realización alternativa de un módulo de reciclaje de luz en un sistema de visualización de modulador dual.FIG. 14 depicts an alternative embodiment of a light recycling module in a dual modulator display system.

Descripción detalladaDetailed description

Tal como se utilizan en el presente documento, los términos “componente”, “sistema”, “interfaz”, y similares pretenden hacer referencia a una entidad relacionada con un ordenador, ya sea hardware, software (p.ej., en ejecución), y/o firmware. Por ejemplo, un componente puede ser un proceso que se ejecuta en un procesador, un procesador, un objeto, un ejecutable, un programa, y/o un ordenador. A modo de ilustración, tanto una aplicación que se ejecuta en un servidor como el servidor puede ser un componente. Uno o más componentes pueden residir dentro de un proceso y un componente puede estar localizado en un ordenador y/o distribuido entre dos o más ordenadores. Un componente puede también estar previsto para hacer referencia a una entidad relacionada con las comunicaciones, ya sea hardware, software (p. ej., en ejecución), y/o firmware, y puede además comprender suficiente hardware cableado o inalámbrico para poder participar en las comunicaciones.As used herein, the terms "component", "system", "interface", and the like are intended to refer to an entity related to a computer, be it hardware, software (eg, running) , and / or firmware. For example, a component can be a process that runs on a processor, a processor, an object, an executable, a program, and / or a computer. By way of illustration, both an application running on a server and the server can be a component. One or more components can reside within a process and a component can be located on one computer and / or distributed between two or more computers. A component may also be intended to refer to a communications-related entity, be it hardware, software (eg, running), and / or firmware, and may further comprise enough wired or wireless hardware to participate in the comunications.

A lo largo de la siguiente descripción, se exponen detalles específicos para proporcionar una comprensión más exhaustiva para los expertos en la técnica. Sin embargo, los elementos bien conocidos pueden no haber sido mostrados o descritos en detalle para evitar complicar la descripción. Por consiguiente, la descripción y los dibujos van a ser considerados en un sentido ilustrativo, más que en un sentido restrictivo.Throughout the following description, specific details are set forth to provide a more comprehensive understanding for those skilled in the art. However, the well-known elements may not have been shown or described in detail to avoid complicating the description. Accordingly, the description and drawings are to be considered in an illustrative sense, rather than in a restrictive sense.

IntroducciónIntroduction

En el campo de los proyectores y otros sistemas de visualización, es deseable mejorar tanto el rendimiento del renderizado de imágenes como la eficiencia del sistema. Diversas realizaciones de la presente solicitud describen sistemas, métodos y técnicas que afectan estas mejoras empleando modelización del campo de luz para sistemas de visualización de modulación dual o múltiple. En una realización, se desarrollan y se utilizan modelos de fuente de luz para un efecto ventajoso. Las imágenes visualizadas de imágenes de cámara que conforman las imágenes de entrada conocidas pueden ser evaluadas para mejorar los modelos de luz. En algunas realizaciones, un proceso iterativo puede acumular mejoras. En algunas realizaciones, estas técnicas pueden ser utilizadas en imágenes en movimiento para realizar ajustes en tiempo real para mejorar el rendimiento del renderizado de imágenes.In the field of projectors and other display systems, it is desirable to improve both image rendering performance and system efficiency. Various embodiments of the present application describe systems, methods and techniques that affect these improvements employing light field modeling for dual or multiple modulation display systems. In one embodiment, light source models are developed and used for an advantageous effect. The images displayed from camera images that make up the known input images can be evaluated to improve light patterns. In some embodiments, an iterative process can accumulate improvements. In some embodiments, these techniques can be used on moving images to make adjustments in real time to improve image rendering performance.

Se han descrito sistemas de visualización y de proyectores de modulación dual en patentes de propiedad común y en solicitudes de patente, que incluyen:Dual modulation projector and display systems have been described in common property patents and patent applications, including:

(1) Patente de Estados Unidos Número 8,125,702 de Ward et al., emitida el 28 de febrero de 2012 y titulada “SERIAL MODULATION DISPLAY HAVING BINARY LIGHT MODULATION STAGE”;(1) US Patent Number 8,125,702 to Ward et al., Issued on February 28, 2012 and titled "SERIAL MODULATION DISPLAY HAVING BINARY LIGHT MODULATION STAGE";

(2) Publicación de Patente de Estados Unidos N° 20130148037 de Whitehead et al., publicada el 13 de junio de 2013 y titulada “PROJECTION DISPLAYS”;(2) United States Patent Publication No. 20130148037 to Whitehead et al., Published June 13, 2013 and titled "PROJECTION DISPLAYS";

(3) Publicación de Patente de Estados Unidos N° 20110227900 de Wallener, publicada el 22 de septiembre de 2011 y titulada “CUSTOM PSFs USING CLUSTERED LIGHT SOURCES”;(3) United States Patent Publication No. 20110227900 to Wallener, published on September 22, 2011 and titled "CUSTOM PSFs USING CLUSTERED LIGHT SOURCES";

(4) Publicación de Patente de Estados Unidos N° 20130106923 de Shields et al., publicada el 2 de mayo de 2013 y titulada “SYSTEMS AND METHODS FOR ACCURATELY REPRESENTING HIGH CONTRAST IMAGERY ON HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY SYSTEMS”;(4) United States Patent Publication No. 20130106923 to Shields et al., Published May 2, 2013 and titled "SYSTEMS AND METHODS FOR ACCURATELY REPRESENTING HIGH CONTRAST IMAGERY ON HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAY SYSTEMS";

(5) Publicación de Patente de Estados Unidos N° 20110279749 de Erinjippurath et al., publicada el 17 de noviembre de 2011 y titulada “HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAYS USING FILTERLESS LCD(S) FOR INCREASING CONTRAST AND RESOLUTION” y(5) United States Patent Publication No. 20110279749 by Erinjippurath et al., Published on November 17, 2011 and titled “HIGH DYNAMIC RANGE DISPLAYS USING FILTERLESS LCD (S) FOR INCREASING CONTRAST AND RESOLUTION” and

(6) Publicación de Patente de Estados Unidos N° 20120133689 de Kwong, publicada el 31 de Mayo 2012 y titulada “REFLECTORS WITH SPATIALLY VARYING REFLECTANCE/ABSORPTION GRADIENTS FOR COLOR AND LUMINANCE COMPENSATION”.(6) United States Patent Publication No. 20120133689 to Kwong, published on May 31, 2012 and titled "REFLECTORS WITH SPATIALLY VARYING REFLECTANCE / ABSORPTION GRADIENTS FOR COLOR AND LUMINANCE COMPENSATION".

Un ejemplo de arquitectura físicaAn example of physical architecture

En general, un proyector con un único Dispositivo digital de microespejos (DMD, por sus siglas en inglés), puede tener la tendencia a presentar una relación de contraste limitada. Para obtener una mayor relación de contraste, pueden disponerse en serie dos o más DMD y/u otros reflectores (p. ej., MEMS). Debido a que un DMD puede funcionar como un modulador por división de tiempos o por ancho de pulsos, la operación de dos o más DMD y/o reflectores en serie - ambos actuando como moduladores por ancho de pulsos - tiende a requerir una alineación por división de tiempos precisa y una correspondencia pixel a pixel de la secuenciación por división de tiempos. Dichos requerimientos de alineación y correspondencia pueden resultar difíciles en la práctica. Por tanto, en muchas realizaciones de la presente solicitud, los sistemas de visualización y/o proyectores pueden emplear diferentes esquemas de modulación dual para influir en el rendimiento deseado.In general, a projector with a single Digital Micro Mirror Device (DMD) may have a tendency to have a limited contrast ratio. To obtain a higher contrast ratio, two or more DMDs and / or other reflectors (eg MEMS) can be arranged in series. Because a DMD can function as a time division or pulse width modulator, the operation of two or more DMDs and / or reflectors in series - both acting as pulse width modulators - tends to require division alignment. accurate timing and pixel-by-pixel correspondence of time division sequencing. Sayings Alignment and matching requirements can be difficult in practice. Therefore, in many embodiments of the present application, display systems and / or projectors can employ different dual modulation schemes to influence desired performance.

Simplemente a modo de ejemplo, una realización de un sistema de visualización de proyector puede utilizar el primer modulador (p.ej., un primer DMD/reflector) como un “premodulador” o “premod”- que puede modular espacialmente una fuente de luz mediante una imagen de medio tono que puede mantenerse durante un periodo de tiempo deseado (p. ej., una trama o una parte de la misma). Esta imagen de medio tono puede difuminarse para crear un campo de luz de ancho de banda espacialmente reducido que puede aplicarse a un segundo DMD/reflector. El segundo DMD/reflector — denominado modulador primario — puede modular por ancho de pulsos el campo de luz difuminado. Esta disposición puede tender a evitar ambos requerimientos mencionados anteriormente - p. ej., la alineación precisa por división de tiempos y/o la correspondencia píxel a píxel. En algunas realizaciones, los dos o más DMD/reflectores pueden alinearse por tramas en el tiempo, y alinearse por tramas espacialmente de forma aproximada. En algunas realizaciones, el campo de luz difuminado del DMD/reflector del premod puede solapar sustancialmente el DMD/reflector primario. En otras realizaciones, la alineación espacial puede ser conocida y tenida en cuenta - p.ej., para ayudar en el rendimiento de renderizado de imágenes.Simply by way of example, one embodiment of a projector display system may use the first modulator (eg, a first DMD / reflector) as a "premodulator" or "premod" - which can spatially modulate a light source using a halftone image that can be maintained for a desired period of time (eg, a frame or part of it). This halftone image can be blurred to create a spatially narrow bandwidth light field that can be applied to a second DMD / reflector. The second DMD / reflector - called the primary modulator - can pulse width modulate the blurred light field. This provision may tend to avoid both requirements mentioned above - p. For example, precise alignment by time division and / or pixel-by-pixel correspondence. In some embodiments, the two or more DMDs / reflectors can be frame-aligned over time, and frame-aligned spatially approximately. In some embodiments, the diffused light field of the premod DMD / reflector can substantially overlap the primary DMD / reflector. In other embodiments, spatial alignment may be known and taken into account - eg, to aid in image rendering performance.

Aunque la presente solicitud se presenta en el contexto de un sistema de proyección de modulación dual, múltiple, debe apreciarse que las técnicas y métodos de la presente solicitud encontrará su aplicación en sistemas de visualización de modulación simple, o en otros sistemas de visualización de modulación dual, múltiple. Por ejemplo, un sistema de visualización de modulación dual que comprende una retroiluminación, un primer modulador (p.ej., LCD o similar), y un segundo modulador (p.ej., LCD o similar) puede emplear componentes ópticos de difuminación adecuados y métodos y técnicas de procesamiento de imágenes que afecten el rendimiento y las eficiencias discutidas en el presente documento en el contexto de los sistemas de proyección.Although the present application is presented in the context of a multiple, dual modulation projection system, it should be appreciated that the techniques and methods of the present application will find application in single modulation display systems, or other modulation display systems. dual, multiple. For example, a dual modulation display system comprising a backlight, a first modulator (eg, LCD or the like), and a second modulator (eg, the LCD or the like) may employ suitable optical blur components. and image processing methods and techniques that affect the performance and efficiencies discussed herein in the context of projection systems.

Debe también apreciarse que - incluso aunque la FIG. 1A representa un sistema de visualización de un modulador dual o de dos etapas - los métodos y técnicas de la presente solicitud pueden también encontrar aplicación en un sistema de visualización con únicamente un modulador o en sistemas de visualización con tres o más moduladores (sistemas de visualización con modulador múltiple). El alcance de la presente solicitud abarca estas diversas realizaciones alternativas.It should also be appreciated that - even though FIG. 1A represents a dual or two stage modulator display system - the methods and techniques of the present application may also find application in a display system with only one modulator or in display systems with three or more modulators (display systems with multiple modulator). The scope of the present application encompasses these various alternative embodiments.

La FIG. 1A muestra una posible realización de un sistema 100 de visualización de proyector de modulador dual/múltiple que puede satisfacer los propósitos de la presente solicitud. El sistema 100 de proyector emplea una fuente 102 de luz que suministra al sistema de proyector una iluminación deseada, de tal manera que una imagen proyectada final será suficientemente brillante para los espectadores previstos de la imagen proyectada. La fuente 102 de luz puede comprender cualquier fuente de luz posible adecuada - incluyendo, pero sin limitarse a: una lámpara de Xenón, láser o láseres, una fuente de luz coherente, fuentes de luz parcialmente coherentes. Debido a que la fuente de luz supone un importante consumo de electricidad y/o energía para todo el sistema de proyector, es deseable utilizar de forma ventajosa y/o reutilizar la luz, para conservar la electricidad y/o la energía durante el transcurso de su operación.FIG. 1A shows a possible embodiment of a dual / multiple modulator projector display system 100 that can satisfy the purposes of the present application. The projector system 100 employs a light source 102 that provides the projector system with a desired illumination such that a final projected image will be bright enough for the intended viewers of the projected image. Light source 102 may comprise any suitable possible light source - including, but not limited to: a Xenon lamp, laser or lasers, a coherent light source, partially coherent light sources. Because the light source consumes significant electricity and / or energy for the entire projector system, it is desirable to advantageously use and / or reuse light to conserve electricity and / or energy during the course of its operation.

La luz 104 puede iluminar un primer modulador 106 que puede, a su vez, iluminar un segundo modulador 110, a través de un conjunto de componentes 108 ópticos opcionales. La luz del segundo modulador 110 puede ser proyectada por una lente 112 de proyección (u otros componentes ópticos adecuados) para formar una imagen final proyectada sobre una pantalla 114. El primer y el segundo modulador pueden ser controlados por un controlador 116 - que puede recibir datos de entrada de imagen y/o vídeo. El controlador 116 puede realizar ciertos algoritmos de procesamiento de imágenes, algoritmos de mapeo de gama u otro procesamiento adecuado de este tipo sobre los datos de entrada de imagen/vídeo y señales de control/datos de salida hacia un primer y un segundo modulador para lograr una imagen 114 final proyectada. Además, en algunos sistemas de proyector, puede ser posible, dependiendo de la fuente de luz, modular la fuente 102 de luz (la línea de control no se muestra) para lograr un control adicional de la calidad de la imagen de la imagen final proyectada.Light 104 can illuminate a first modulator 106 that can, in turn, illuminate a second modulator 110, through a set of optional optical components 108. The light from the second modulator 110 can be projected by a projection lens 112 (or other suitable optical components) to form a final image projected onto a screen 114. The first and second modulators can be controlled by a controller 116 - which can receive image and / or video input data. Controller 116 may perform certain image processing algorithms, range mapping algorithms, or other such suitable processing on the image / video input data and control / output data signals to a first and a second modulator to achieve a projected final image 114. In addition, in some projector systems, it may be possible, depending on the light source, to modulate light source 102 (control line not shown) to achieve additional image quality control of the projected final image. .

El módulo 103 de reciclaje de luz se representa en la FIG. 1A como un recuadro de puntos que puede situarse en la trayectoria de la luz desde la fuente 102 de luz hacia el primer modulador 106, tal como se discutirá más adelante. Aunque la presente discusión se proporcionará en el contexto de este posicionamiento, ha de apreciarse que el reciclaje de luz puede ser introducido en el sistema de proyectos en diversos puntos en el sistema de proyector. Por ejemplo, el reciclaje de luz puede situarse entre el primer y el segundo modulador. Además, el reciclaje de luz puede situarse en más de un punto en la trayectoria óptica del sistema de visualización. Aunque tales realizaciones pueden ser más costosas debido a un aumento en el número de componentes, ese aumento puede compensarse con el ahorro de costes de energía como resultado de múltiples puntos de reciclaje de luz.The light recycling module 103 is depicted in FIG. 1A as a dotted box that can be located in the light path from light source 102 to first modulator 106, as will be discussed later. Although the present discussion will be provided in the context of this positioning, it should be appreciated that light recycling can be introduced into the project system at various points in the projector system. For example, light recycling can be located between the first and second modulators. In addition, the light recycle can be located at more than one point in the optical path of the display system. Although such embodiments may be more costly due to an increase in the number of components, that increase can be offset by saving energy costs as a result of multiple light recycling points.

La FIG. 1B representa una realización de un sistema 100b de visualización de proyector que comprende un modulador 106b simple. La luz 102b es emitida (posiblemente bajo el control del controlador - no se muestra) y el haz 104b de luz puede transmitirse a través de un módulo 103b de reciclaje de luz, como anteriormente. El modulador 106b puede reflejar selectivamente la luz, según se dese por parte del controlador - y la luz 108b modulada puede transmitirse a través de la óptica 112b del proyector y proyectarse sobre la pantalla 114 como una imagen final deseada que va a ser vista. FIG. 1B depicts an embodiment of a projector display system 100b comprising a simple modulator 106b. Light 102b is emitted (possibly under the control of the controller - not shown) and light beam 104b can be transmitted through a light recycling module 103b, as above. Modulator 106b can selectively reflect light, as desired by the controller - and modulated light 108b can be transmitted through projector optics 112b and projected onto screen 114 as a desired final image to be viewed.

La FIG. 1C representa una realización de un módulo de reciclaje de luz que puede realizar el reciclaje de luz en una pluralidad de canales láser de color (p.ej., R, G y B). Como puede verse en este ejemplo, el sistema de visualización puede comprender una fuente de luz roja (R) que se introduce en una barra 126 integradora (p.ej., 124 para B y 122 para G) que puede transmitirse (posiblemente mediante reflectancia interna) a un reflector 120 controlable que puede comprender uno o más reflectores que pueden mostrar una posición 120b de reciclaje o una posición 120a de transmisión. Si la luz va a ser reciclada, el reflector 120b reflejaría la luz láser de vuelta hacia la barra 126 integradora - que puede reflejarse dentro de esa trayectoria múltiples veces - hasta que se da un comando al reflector (mediante el controlador, no se muestra) hacia la posición 120a de transmisión. La luz transmitida por el reflector 120a puede ser dirigida hacia el espejo 128 rojo tal como se muestra. En el caso de luz azul, la luz azul puede combinarse con luz roja en un combinador 130 dicroico. De forma similar, la luz verde puede combinarse a partir de ahí como un combinador 132 dicroico y la luz puede entonces modularse y/o proyectarse adicionalmente -tal como es representada de forma simple por el elemento 120 óptico. Se apreciará que este módulo de reciclaje de luz puede satisfacer los propósitos de sistemas de visualización de modulador simple, modulador dual y/o modulador múltiple, según se desee.FIG. 1C depicts an embodiment of a light recycling module that can perform light recycling on a plurality of color laser channels (eg, R, G, and B). As can be seen in this example, the display system may comprise a red light source (R) that is inserted into an integrating bar 126 (eg, 124 for B and 122 for G) that can be transmitted (possibly by reflectance). internal) to a controllable reflector 120 that may comprise one or more reflectors that can display a recycle position 120b or a transmit position 120a. If the light is to be recycled, the reflector 120b would reflect the laser light back toward the integrating bar 126 - which can be reflected within that path multiple times - until a command is given to the reflector (via controller, not shown) towards transmission position 120a. The light transmitted by the reflector 120a can be directed towards the red mirror 128 as shown. In the case of blue light, blue light can be combined with red light in a dichroic combiner 130. Similarly, green light can thereafter be combined as a dichroic combiner 132 and the light can then be further modulated and / or projected - as simply represented by optical element 120. It will be appreciated that this light recycling module can satisfy the purposes of single modulator, dual modulator and / or multiple modulator display systems, as desired.

Una realización de reciclaje de luzA realization of light recycling

La FIG 2 representa una realización de un subsistema y/o módulo de reciclaje de luz, según puede ser adecuado para los propósitos de la presente solicitud. Tal como se ha discutido anteriormente, este subsistema/módulo de reciclaje de luz puede situarse en el sistema de proyector principalmente entre la fuente 102 de luz y un primer modulador 221. La luz de la fuente 102 de luz puede ser introducida en la trayectoria óptica a través de una caja/tubo/barra 202 integradora (p.ej., mediante un puerto 201b, tal como se ve en la FIG. 3). La caja/tubo/barra 202 integradora puede comprender una superficie sustancialmente reflejada en su interior, de manera que la luz que es incidente sobre su superficie puede ser reflejada (p.ej., posiblemente múltiples veces) hasta que la luz sale de su extremo 203 distal derecho. Una vez que la luz sale de la caja/tubo/barra integradora, la luz puede situarse en una trayectoria óptica que es definida por un conjunto de elementos ópticos - p.ej., lentes 204, 214 y 216 y un conjunto de filtros y/o polarizadores 208, 210 y 212.FIG 2 depicts an embodiment of a light recycling subsystem and / or module, as may be suitable for the purposes of the present application. As discussed above, this light recycling subsystem / module in the projector system can be located primarily between light source 102 and a first modulator 221. Light from light source 102 can be introduced into the optical path. through an integrating box / tube / bar 202 (eg, via port 201b, as seen in FIG. 3). The integrating box / tube / bar 202 may comprise a substantially reflected surface therein, such that light incident on its surface may be reflected (eg, possibly multiple times) until light exits its end 203 right distal. Once the light leaves the integrating box / tube / bar, the light can be placed on an optical path that is defined by a set of optical elements - eg, lenses 204, 214, and 216 and a set of filters and / or polarizers 208, 210 and 212.

El primer modulador 221 puede comprender un número de prismas 218a, 218b y un reflector 220. El reflector 220 puede comprender una matriz DMD de reflectores, o una matriz MEMS - o cualquier otro conjunto adecuado de reflectores posibles que pueden reflejar la luz en al menos dos o más trayectorias. Una trayectoria de este tipo se representa en la FIG. 2. Tal como puede verse, los reflectores 220 dirigen la luz sobre la interfaz de prismas 218a y 218b, de tal manera que la luz se refleja de este modo en un conjunto 222 de lentes y de aquí en adelante hacia un segundo modulador 229 (p.ej., que comprende un conjunto 224 de lentes, primas 226 y 230 y el reflector 228). Esta luz puede emplearse para formar la imagen final proyectada para ser vista por una audiencia.The first modulator 221 may comprise a number of prisms 218a, 218b and a reflector 220. The reflector 220 may comprise a reflector DMD matrix, or a MEMS matrix - or any other suitable set of possible reflectors that can reflect light in at least two or more trajectories. Such a path is depicted in FIG. 2. As can be seen, reflectors 220 direct light onto prism interface 218a and 218b, such that light is thus reflected from lens assembly 222 and henceforth into a second modulator 229 ( eg, comprising a lens assembly 224, cores 226 and 230, and reflector 228). This light can be used to form the final projected image to be seen by an audience.

Sin embargo, en un determinado momento durante el renderizado de la imagen final proyectada, la completa electricidad/energía de la fuente 102 de luz puede no necesitarse. Si no es posible modular la electricidad de la fuente 102 de luz (o si es difícil o si hay una oportunidad adicional para conservar la luz), entonces puede desearse reciclar la luz de la fuente 102 de luz. En este caso, y como puede verse en la FIG. 2, puede ser posible alinear el reflector 220 desde su posición actual tal como se muestra (es decir, donde la luz está dirigida para desplazarse hasta el segundo modulador) - hasta una posición en su lugar en la que la luz se reflejaría sustancialmente de regreso hacia la barra integradora/tube/box 202, a lo largo de sustancialmente la misma trayectoria que la que se describe al desplazarse en la dirección de derecha a izquierda.However, at a certain point during rendering of the projected final image, the full electricity / power of light source 102 may not be needed. If it is not possible to modulate the electricity from light source 102 (or if it is difficult or if there is an additional opportunity to conserve light), then it may be desired to recycle light from light source 102. In this case, and as can be seen in FIG. 2, it may be possible to align the reflector 220 from its current position as shown (i.e. where the light is directed to move to the second modulator) - to a position in place where the light would be reflected substantially back toward the integrator bar / tube / box 202, along substantially the same path as that described in moving in the right-to-left direction.

En otra realización, una tercera (opcional) trayectoria (no se muestra) permite que los reflectores dirijan la luz de la fuente de luz a una “zona de descarga” de luz - es decir, una parte del sistema de proyector donde se absorbe la luz. En este caso, la luz se pierde en forma de calor que va a ser disipado desde el sistema de proyector. Por tanto, el sistema de proyector puede tener múltiples grados de libertad cuando se trata de dirigir la luz según se desea. In another embodiment, a third (optional) path (not shown) allows the reflectors to direct the light from the light source to a light "discharge zone" - that is, a part of the projector system where the light is absorbed. light. In this case, the light is lost in the form of heat that is to be dissipated from the projector system. Thus, the projector system can have multiple degrees of freedom when it comes to directing light as desired.

La FIG. 3 muestra una realización del extremo 201 proximal (es decir, el extremo más cercano a la fuente de luz) que ayuda a la hora de influir sobre el reciclaje de luz. Tal como puede verse, la luz puede desplazarse a través de la barra/tubo/caja 202 integradora (p.ej., mediante múltiples reflexiones) de regreso hacia el extremo 201 proximal. El extremo 201 proximal puede además comprender una parte 201a posterior - la cual puede además comprender una superficie reflectora - y una abertura 201b de puerto en la que la luz procedente de la fuente 102 de luz puede ser introducida en el sistema de proyector. La luz que impacta sobre la parte 201a posterior puede volver a reflejarse en la barra 202 integradora (posiblemente múltiples veces hasta que el reflector o reflectores en el primer modulador se dirijan para transmitir la luz hacia un segundo modulador o alguna otra trayectoria óptica adecuada para formar la imagen final). Los ejemplos de las FIGS. 2 y 3 pueden considerarse un ejemplo de un módulo de reciclaje de luz que (como otros ejemplos que se proporcionan en el presente documento), son capaces de reciclar luz en algún punto en la trayectoria de la luz a través del sistema de visualización.FIG. 3 shows an embodiment of the proximal end 201 (ie, the end closest to the light source) which aids in influencing light recycling. As can be seen, the light can travel through the integrator bar / tube / box 202 (eg, by multiple reflections) back to the proximal end 201. The proximal end 201 may further comprise a rear portion 201a - which may further comprise a reflective surface - and a port opening 201b into which light from light source 102 may be introduced into the projector system. Light impacting on the rear 201a can be reflected back into the integrating bar 202 (possibly multiple times until the reflector or reflectors in the first modulator are directed to transmit light to a second modulator or some other suitable optical path to form the final image). The examples in FIGS. 2 and 3 can be considered an example of a light recycling module which (like other examples provided herein), is capable of recycling light at some point in the light path through the display system.

La FIG. 14 es aún otra realización de un módulo 1400 de reciclaje de luz - que puede ser utilizado para al menos un láser y/o una fuente 1402, 1404, 1406 de luz coloreada parcialmente coherente. La luz de una fuente de este tipo se puede transmitir a través de un primer subsistema 1408 óptico para condicionar que la luz sea introducida en la barra 1412 integradora - que puede comprender el extremo 1410 proximal reflectante, tal como en la FIG. 3. Un segundo subsistema 1414 óptico puede además condicionar la luz tal como se desee previamente a su introducción en un primer modulador 1416. Al igual que con las FIGS. 2 y 3 anteriores, esta primera fase del módulo 1400 puede influir en un modo de reciclaje, según se ha discutido.FIG. 14 is yet another embodiment of a light recycling module 1400 - which can be used for at least one laser and / or a partially coherent colored light source 1402, 1404, 1406. Light from such a source can be transmitted through a first optical subsystem 1408 to condition that light is introduced into integrating bar 1412 - which may comprise reflective proximal end 1410, such as in FIG. 3. A second optical 1414 subsystem can further condition the light as desired prior to its introduction on a first modulator 1416. As with FIGS. 2 and 3 above, this first phase of module 1400 may influence a recycle mode, as discussed.

Después de esta primera modulación, la luz puede transmitirse a través de un tercer subsistema 1418 óptico previamente a su introducción en un segundo modulador 1420 - el cual modula la luz para su transmisión a través de un subsistema 1422 óptico del proyector para proyectar una imagen final para su visualización.After this first modulation, light can be transmitted through a third optical subsystem 1418 prior to being introduced into a second modulator 1420 - which modulates light for transmission through an optical projector subsystem 1422 to project a final image. for viewing.

Realizaciones sobre luminosidad intensaRealizations about intense light

En una realización, un modulador de luminosidad intensa puede afectar a la iluminación ajustable con una fracción de luz disponible, a menos que se combine con el pre-modulador. Para lograr esto, pueden emplearse tanto subsistemas mecánicos y/o no mecánicos como técnicas de orientación del haz - p.ej., puede ser posible orientar partes de la fuente de iluminación hacia las diversas trayectorias en el sistema utilizando orientación mecánica, hologramas con moduladores espaciales de luz u otros métodos de modulación espacial. Puede ser deseable con un sistema de este tipo aumentar la eficiencia orientando la luz hacia donde se desee.In one embodiment, a bright light modulator can affect adjustable lighting with a fraction of available light, unless combined with the pre-modulator. To accomplish this, both mechanical and / or non-mechanical subsystems and beam orientation techniques can be employed - eg, it may be possible to orient parts of the light source towards the various paths in the system using mechanical orientation, holograms with modulators light spatial or other spatial modulation methods. It may be desirable with such a system to increase efficiency by directing light where desired.

La orientación mecánica del haz puede utilizar una colección de elementos reflectores que pueden ser controlados en un intervalo/rango de movimiento en la dirección horizontal y/o vertical. Estos elementos reflectores dirigen la luz que llega a ellos, a las áreas deseadas de los moduladores después de que el modulador de zonas de máximo brillo cree una iluminación controlada no uniforme.Mechanical beam orientation can utilize a collection of reflector elements that can be controlled over a range / range of motion in the horizontal and / or vertical direction. These reflector elements direct the light that reaches them to the desired areas of the modulators after the maximum brightness zone modulator creates non-uniform controlled lighting.

Los métodos no mecánicos de orientación del haz pueden utilizar un modulador espacial de luz para desplazar la fase de luz coherente uniforme que llega al modulador. La luz con fase desplazada crea un campo de luz en tres dimensiones cuando se conforma como una imagen a través de una lente. El campo de luz tridimensional puede estar conformado como una imagen en un campo de luz bidimensional con diferentes planos a partir de las imágenes de dimensión colapsada, con nitidez o propiedades de PSF variables en uno de los siguientes moduladores que crean un campo de luz bidimensional.Non-mechanical beam-targeting methods can use a spatial light modulator to shift the uniform coherent light phase that reaches the modulator. Phase shifted light creates a three-dimensional light field when it is shaped as an image through a lens. The three-dimensional light field may be shaped as an image into a two-dimensional light field with different planes from the collapsed dimension images, with varying sharpness or PSF properties in one of the following modulators that create a two-dimensional light field.

Sin tener en cuenta la manera de implementación, la modulación de luminosidad intensa hace referencia a utilizar un modulador para orientar la luz que llega al mismo hacia cualquier lugar en los moduladores posteriores. Aunque puede haber restricciones, tales como el rango de posiciones y la granularidad, el término “cualquier lugar” puede aún utilizarse para distinguir los moduladores de luminosidad intensa de otros moduladores.Regardless of the way it is implemented, intense light modulation refers to using a modulator to direct the light that reaches it to any place in the subsequent modulators. Although there may be restrictions, such as range of positions and granularity, the term "anywhere" can still be used to distinguish bright light modulators from other modulators.

Dependiendo del número de elementos de modulación de luminosidad intensa, las propiedades de PSF y la cobertura total que pueda lograrse mediante el modulador de luminosidad intensa, puede no ser necesario en algunas realizaciones tener un pre-modulador/primer modulador entre éste y el modulador primario/segundo. En algunas realizaciones, puede ser posible que el modulador de luminosidad intensa pueda ser de un rendimiento tal que no se requiera ninguna modulación (previa o primaria) después del mismo.Depending on the number of high brightness modulation elements, PSF properties, and full coverage that can be achieved by the high brightness modulator, it may not be necessary in some embodiments to have a pre-modulator / first modulator between it and the primary modulator /second. In some embodiments, it may be possible that the intense light modulator may be of such performance that no modulation (pre or primary) is required after it.

Control de óptica de relé de modulador de luminosidad intensa al modulador previo/primarioBrightness modulator relay optics control to pre / primary modulator

En algunas realizaciones, puede ser posible ajustar la óptica de relé para controlar las formas de iluminación de la función de dispersión de punto en el pre-modulador/primer modulador o modulador primario/segundo generada por un modulador de luminosidad intensa. En algunas realizaciones, puede haber controles para ajustar la dimensión de la anchura a media altura (del inglés Full Width Half Max) además de controlar la forma o las colas de las PSF. Puede ser deseable predecir, monitorizar y/o medir el rendimiento resultante cuando se emplea el reciclaje de luz, ya que los pasos adicionales a través de la barra integradora cambiarán la uniformidad y diversidad angular de la luz, lo que afectará a su vez a las PSF resultantes.In some embodiments, it may be possible to adjust the relay optics to control the forms of illumination of the spot scattering function in the pre-modulator / first modulator or primary / second modulator generated by a high brightness modulator. In some embodiments, there may be controls for adjusting the width dimension to half height (Full Width Half Max) in addition to controlling the shape or tails of PSFs. It may be desirable to predict, monitor and / or measure the resulting performance when light recycling is employed, as additional steps through the integrator bar will change the uniformity and angular diversity of the light, which in turn will affect the Resulting PSF.

Realizaciones de Pre-Modulación/primera modulaciónPre-Modulation / First Modulation Realizations

En algunas realizaciones, la pre-mod/primera modulación puede implicar la capacidad de modular la luz que llega al pre-modulador en su camino hacia el modulador primario. En algunos casos, puede emplearse la pre-modulación para incrementar el contraste del sistema. Con la luminosidad intensa, es posible que la imagen con luminosidad intensa pueda iluminar que el pre-modulador además de la iluminación del pre-modulador de no imagen.In some embodiments, the pre-mod / first modulation may involve the ability to modulate the light that reaches the pre-modulator on its way to the primary modulator. In some cases, pre-modulation can be used to increase the contrast of the system. With bright light, the bright light image may illuminate the pre-modulator in addition to lighting the non-image pre-modulator.

En algunas realizaciones, un pre-modulador/primer modulador adecuado puede ser un DMD, un LCD, LCoS u otro modulador de intensidad. Independientemente de la implementación, puede utilizarse la pre-modulación para modular la intensidad de la luz que llega a éste en los siguientes moduladores. Cada uno de los elementos del pre­ modulador (p.ej., espejos, píxeles, etc.) influye en una localización fija en los siguientes moduladores, o en la pantalla si no hay ninguna modulación adicional a continuación del pre-modulador. Dependiendo del número de elementos de pre-modulación, las propiedades de PSF y la cobertura total que puede lograrse por un pre­ modulador, puede no ser necesario que un modulador primario le siga a continuación. Es posible que el pre­ modulador pudiera ser de un rendimiento tal que no se requiera ninguna modulación (p.ej., de luminosidad intensa o primario) antes o después del mismo.In some embodiments, a suitable pre-modulator / first modulator may be a DMD, LCD, LCoS, or other intensity modulator. Regardless of implementation, pre-modulation can be used to modulate the intensity of light reaching it in the following modulators. Each of the pre modulator elements (eg, mirrors, pixels, etc.) influences a fixed location on the following modulators, or on the screen if there is no additional modulation following the pre-modulator. Depending on the number of pre-modulation elements, the PSF properties and the total coverage that can be achieved by a pre-modulator, it may not be necessary for a primary modulator to follow next. It is possible that the pre modulator could be of such performance that no modulation (eg, bright or primary) is required before or after it.

Control de óptica de relé del modulador previo al primario Modulator relay optics control prior to primary

Esta sección hace referencia a la capacidad de ajustar la óptica de relé para controlar las formas de iluminación de la función de dispersión de punto en el modulador primario generadas por el modulador de luminosidad intensa o pre-modulador. Hay controles para ajustar la dimensión de la anchura a media altura además de controlar la forma o colas de las PSF. Es posible utilizar el reciclaje con el pre-modulador, y puede ser deseable monitorizar, predecir y/o medir la intensidad de iluminación resultante, ya que los pasos adicionales a través de la barra integradora cambiarán la uniformidad y diversidad angular de la luz, lo que a su vez afectará a las PSF resultantes.This section refers to the ability to adjust the relay optics to control the forms of spot scatter function illumination in the primary modulator generated by the Brightness Modulator or Pre-Modulator. There are controls to adjust the width dimension at half height as well as controlling the shape or tails of the PSFs. Recycling can be used with the pre-modulator, and it may be desirable to monitor, predict, and / or measure the resulting illumination intensity, as additional steps through the integrator bar will change the uniformity and angular diversity of the light, resulting in which in turn will affect the resulting PSFs.

Realizaciones del modulador primarioEmbodiments of the primary modulator

La modulación primaria/segunda puede implicar la capacidad de modular la luz que llega al modulador primario en su camino hacia la pantalla. En algunas realizaciones, esto puede tender a asegurar una imagen resultante de calidad con alto contraste, y una resolución espacial y de intensidad deseada. En algunas realizaciones, puede ser posible que las imágenes de luminosidad intensa y/o del pre-modulador puedan iluminar el modulador primario, además de la iluminación del modulador primario de no imagen.Primary / second modulation may involve the ability to modulate light that reaches the primary modulator on its way to the screen. In some embodiments, this may tend to ensure a quality image resulting in high contrast, and a desired intensity and spatial resolution. In some embodiments, it may be possible that bright images and / or the pre-modulator may illuminate the primary modulator in addition to illumination of the primary non-image modulator.

En algunas realizaciones, un modulador primario/segundo adecuado puede ser un DMD, un LCD, LCoS u otro modulador de intensidad. Independientemente de la manera de implementación, puede utilizarse la modulación primaria/segunda para modular la intensidad de la luz que llega a éste en los siguientes moduladores. Cada uno de los elementos del modulador primario (p.ej., espejos, píxeles, etc.) influye en una localización fija en la pantalla. El tamaño y la forma de cada localización deberían ser consistentes para formar la imagen proyectada en pantalla cuyo tamaño y forma global se determinará mediante la óptica de proyección. Dependiendo del rango de contraste del modulador primario, podría no ser necesario utilizar un modulador de luminosidad intensa o pre-modulador. Es posible que el modulador primario pueda ser de un rendimiento tal que no se requiera ninguna modulación (de luminosidad alta o previa) antes de éste. Puede ser posible utilizar el reciclaje con el modulador primario. Sería deseable entender la intensidad de iluminación resultante, tanto en nivel y con el paso del tiempo para compensar con un ajuste de iluminación o cambiando la señal del modulador para asegurar que se forma la imagen deseada. Es posible medir este nivel. Es también posible modelar y predecir este nivel mediante algoritmos.In some embodiments, a suitable primary / second modulator may be a DMD, LCD, LCoS, or other intensity modulator. Regardless of the way of implementation, the primary / second modulation can be used to modulate the intensity of the light that reaches it in the following modulators. Each of the elements of the primary modulator (eg, mirrors, pixels, etc.) influences a fixed location on the screen. The size and shape of each location should be consistent to form the projected image on the screen whose overall size and shape will be determined by the projection lens. Depending on the contrast range of the primary modulator, it may not be necessary to use a high brightness modulator or pre-modulator. It is possible that the primary modulator may be of such performance that no modulation (high or high brightness) is required before it. It may be possible to use recycling with the primary modulator. It would be desirable to understand the resulting illumination intensity, both in level and over time to compensate with an illumination adjustment or by changing the modulator signal to ensure that the desired image is formed. It is possible to measure this level. It is also possible to model and predict this level using algorithms.

Otras realizaciones del sistema de proyectorOther Projector System Embodiments

La FIG. 4 representa otra realización de un sistema 400 de proyector de modulador dual/múltiple en el que puede ser posible y/o deseable para realizar el reciclaje de luz. Tal como puede verse, el sistema 400 de proyector puede comprender una o más fuentes de luz (p.ej., 402a y/o 402b, u otras fuentes de luz adicionales). En esta realización, la fuente 402a de luz proporciona luz en un subsistema/caja 404a integrado que puede parecerse a la realización de la FIG. 2A. La luz de 402a puede finalmente llegar al primer modulador 406 - donde el primer modulador 406 puede construirse sustancialmente de la misma manera que las FIGS. 1A, 1B, 1C y/o 2 (es decir, con reflectores que pueden reflejar la luz de nuevo hacia el subsistema/caja 404a integradora. La luz puede continuar hacia el subsistema 408 óptico, el segundo modulador 410 y después de eso hacia la lente 412 de proyector y una imagen final proyectada puede formarse en la pantalla 414.FIG. 4 depicts another embodiment of a dual / multiple modulator projector system 400 in which it may be possible and / or desirable to perform light recycling. As can be seen, projector system 400 may comprise one or more light sources (eg, 402a and / or 402b, or other additional light sources). In this embodiment, light source 402a provides light in an integrated subsystem / box 404a that may resemble the embodiment of FIG. 2A. The light from 402a can finally reach the first modulator 406 - where the first modulator 406 can be constructed in substantially the same manner as FIGS. 1A, 1B, 1C, and / or 2 (that is, with reflectors that can reflect light back to the subsystem / integrating box 404a. The light can continue to subsystem 408 optical, the second modulator 410, and thereafter to the projector lens 412 and a projected final image can be formed on screen 414.

Sin embargo, otra oportunidad para el reciclaje de luz puede producirse con otra una (o más, en otras realizaciones) fuente 402b de luz. En una realización, la fuente 402b de luz puede emplearse como otra fuente de luz primaria (es decir, para proporcionar una cantidad significativa de luz para imágenes finales, una cantidad de tiempo sustancial). En esta realización, la luz de 402b puede ser reflejada adicionalmente por el reflector 403 de tal manera que esta luz puede combinarse con la luz de 402a en el divisor 405 de haz - y el haz combinado forma la imagen final una cantidad de tiempo sustancial.However, another opportunity for light recycling may occur with another one (or more, in other embodiments) light source 402b. In one embodiment, light source 402b can be used as another primary light source (ie, to provide a significant amount of light for final images, a substantial amount of time). In this embodiment, light 402b can be further reflected by reflector 403 such that this light can be combined with light 402a in beam splitter 405 - and the combined beam forms the final image a substantial amount of time.

En otra realización la fuente 402b de luz puede utilizarse una menor cantidad de tiempo para proporcionar una iluminación de luminosidad intensa en parte de la imagen. Debe apreciarse que el reflector 403 puede ser un único espejo que es posible mover (p.ej., para llevar luz a una zona de descarga u otro subsistema de reciclaje). Alternativamente, el reflector 403 puede ser un conjunto y/o matriz de reflectores (p.ej., MEMS, DMD o similar) para proporcionar un control más fino de la luz adicional de 402b.In another embodiment the light source 402b can be used for a shorter amount of time to provide bright illumination of part of the image. It should be appreciated that reflector 403 may be a single mirror that can be moved (eg, to bring light to a discharge area or other recycling subsystem). Alternatively, reflector 403 may be a set and / or array of reflectors (eg, MEMS, DMD, or the like) to provide finer control of additional light from 402b.

En aún otra realización, la fuente 402b de luz puede ser opcional y el subsistema/caja 404b integradora puede tener una superficie completamente reflectora en el extremo proximal con respecto a donde estaría la fuente 402b de luz. En esta realización, la luz puede tener otra trayectoria (p.ej., en el interior de la caja 404b, además de la caja 404a) en la cual reciclar luz. En otra realización, podría ser posible utilizar un espejo unidireccional para 405. En este caso, el reflector 403 sería simplemente un espejo controlable que pueda redirigir la luz hacia 404b y, de este modo, el reflector 403 puede ser únicamente necesario para “plegar” el sistema para reciclaje. En una realización de este tipo, puede no haber necesidad de tener una luz reciclada en 404a sino que en lugar de ello la luz puede ser reciclada en 404. Esto puede ser deseable como el reflector de reciclaje, el cual puede no tener un orificio en el mismo para la entrada de luz, haciéndolo un reciclador mucho más eficiente.In yet another embodiment, light source 402b may be optional and integrating box / subsystem 404b may have a fully reflective surface at the proximal end with respect to where light source 402b would be. In this embodiment, the light may have another path (eg, inside box 404b, in addition to box 404a) in which to recycle light. In another embodiment, it might be possible to use a one-way mirror for 405. In this case, reflector 403 would simply be a controllable mirror that can redirect light toward 404b, and thus reflector 403 may only be necessary to “fold” the recycling system. In such an embodiment, there may be no need to have a recycled light at 404a but instead the light may be recycled at 404. This may be desirable as the recycling reflector, which may not have a hole in it. the same for the entrance of light, making it a much more efficient recycler.

La FIG. 5 es aún otra realización para lo que el reciclaje de luz puede ser posible y/o deseable. El sistema 500 puede comprender una fuente 502 de luz y un subsistema/caja 504 integradora tal como se ha descrito previamente. El polarizador 505 puede ser un polarizador controlable tal como un LCD que polarizará una parte seleccionable de la luz en una orientación. El divisor 506 puede ser un divisor de haz de polarización que dejará pasar directamente la luz en una orientación como un campo 514 de luz uniforme para ser combinada utilizando 516 en el modulador 518 primario. La luz polarizada en la otra orientación es redirigida por 506 como 508. El espejo 510 puede ser un espejo para plegar el sistema y llevar la luz a un pre-modulador o bien a un modulador 512 de luminosidad intensa, dependiendo del diseño del sistema.FIG. 5 is yet another embodiment for which light recycling may be possible and / or desirable. System 500 may comprise a light source 502 and an integrating subsystem / box 504 as previously described. Polarizer 505 may be a controllable polarizer such as an LCD that will polarize a selectable portion of the light in one orientation. Splitter 506 may be a polarizing beam splitter that will directly pass the light in an orientation such as a field of uniform light 514 to be combined using 516 in the primary modulator 518. The polarized light in the other orientation is redirected by 506 as 508. Mirror 510 can be a mirror to fold the system and bring the light to a pre-modulator or to a modulator 512 of intense luminosity, depending on the design of the system.

El campo de luz no uniforme de 512 se combina a continuación con 514 utilizando 516 para iluminar 518. Cuando 512 es un pre-modulador, el haz 514 puede utilizarse para proporcionar algún nivel básico de iluminación menor que la primera etapa de 512 sin oscuridad para partes muy oscuras de la imagen 522. De forma alternativa, cuando 512 es un modulador de luminosidad intensa, 514 se utiliza para proporcionar el nivel de luz uniforme requerido por la imagen 522 en regiones en las que no habrá ninguna luz en el campo de luz no uniforme creado por 512.The 512 non-uniform light field is then combined with 514 using 516 to illuminate 518. When 512 is a pre-modulator, beam 514 can be used to provide some basic level of illumination less than the 512 first stage without darkness to very dark parts of image 522. Alternatively, when 512 is a strong light modulator, 514 is used to provide the uniform light level required by image 522 in regions where there will be no light in the light field non-uniform created by 512.

En otras realizaciones, puede ser posible situar una barra integradora de tipo de reciclaje (similar a las descritas en la FIG. 3), entre 510 y 512 (o entre 506 y 510), y una versión de no reciclaje de una barra integradora (p.ej., sin un reflector posterior) entre 506 y 516. En una realización de este tipo, puede desearse retirar 504 después de 502 para mantener la luz como un haz estrecho.In other embodiments, it may be possible to place a recycle type integrator bar (similar to those described in FIG. 3), between 510 and 512 (or between 506 and 510), and a non-recycle version of an integrator bar ( eg, without a rear reflector) between 506 and 516. In such an embodiment, it may be desired to remove 504 after 502 to maintain light as a narrow beam.

Una realización esquemáticaA schematic embodiment

Las FIGS. 6A y 6B representan esquemáticamente una o más realizaciones posibles para sistemas de proyector que pueden permitirse estas múltiples oportunidades para el reciclaje de luz. La FIG. 6A representa esquemáticamente el procesamiento 600 que puede ser posible con un sistema de proyector de modulador dual/múltiple. Este procesamiento puede incluir luz de entre una variedad de fuentes de luz láser, coherente o parcialmente coherente -p.ej., donde la luz láser puede ser pulsada (602) o suministrada por diodos 604 láser. Una luz de este tipo puede combinarse y transportarse (606) en una variedad de arquitecturas y maneras (según se describe en conexión con diversas de las realizaciones anteriores). La luz puede dividirse (608) entonces en sus componentes (p.ej., 610 a 620) y esta luz puede combinarse y dividirse (622) para cumplir diversas funciones, tales como iluminación (628) de luminosidad intensa, iluminación (630) de descarga, iluminación (626) de pre-mod (o primer modulador) e iluminación (624) primaria (o de segundo modulador).FIGS. 6A and 6B schematically represent one or more possible embodiments for projector systems that these multiple opportunities for light recycling can afford. FIG. 6A schematically represents the 600 processing that may be possible with a dual / multiple modulator projector system. This processing may include light from a variety of coherent or partially coherent laser light sources - eg, where the laser light may be pulsed (602) or supplied by laser diodes 604. Such light can be combined and transported (606) in a variety of architectures and manners (as described in connection with various of the above embodiments). The light can then be divided (608) into its components (eg, 610 to 620) and this light can be combined and divided (622) to fulfill various functions, such as bright light (628), lighting (630) discharge, pre-mod (or first modulator) lighting (626) and primary (or second modulator) lighting (624).

En una realización, ajustar la potencia del láser para afectar toda el área de visualización uniformemente para una atenuación global. Esto puede ser apropiado para algunas imágenes y escenas en los sistemas de proyector en los que es posible ajustar la potencia del láser y/o la fuente de energía. Sin embargo, en algunas circunstancias, puede resultar ventajoso a bajos niveles de luminancia aplicar una iluminación uniforme con un nivel de base controlable directamente a los moduladores de luminosidad intensa, pre-modulador/primer modulador o modulador primario/segundo. Controlar este tipo de ajuste de potencia del láser se considerará otra forma de atenuación global. En una realización que emplea múltiples fuentes de láser (ya sea un láser individual o un grupo de láser para cada fuente controlable, o mediante la división de los láser o grupos de láser en cada fuente controlable) en el sistema de visualización, puede ser posible disponerlos espacialmente de tal manera que cada uno afecte a una parte del área de visualización permitiendo la atenuación local. Este método es diferente del modulador de luminosidad intensa en que estas zonas de atenuación local se fijan espacialmente, donde las zonas de atenuación local por modulación de luminosidad intensa pueden ser espacialmente ajustables. Es posible utilizar la orientación mecánica de la luz para controlar el ajuste de la potencia del láser a cada zona dirigiendo la luz que llega al espejo hacia una zona espacial predeterminada en el modulador.In one embodiment, adjusting the laser power to affect the entire viewing area uniformly for overall attenuation. This may be appropriate for some images and scenes in projector systems where it is possible to adjust the laser power and / or the power source. However, in some circumstances, it may be advantageous at low luminance levels to apply uniform illumination with a controllable base level directly to the high brightness modulators, pre-modulator / first modulator or primary / second modulator. Controlling this type of laser power adjustment will be considered another form of global attenuation. In an embodiment that employs multiple laser sources (either an individual laser or a group of lasers for each controllable source, or by dividing the lasers or laser groups on each controllable source) in the display system, it may be possible arrange them spatially in such a way that each one affects a part of the viewing area allowing local attenuation. This method is different from the high brightness modulator in that these local dimming areas are spatially fixed, where the local dimming areas by high light modulation can be spatially adjustable. It is possible to use the mechanical orientation of the light to control the adjustment of the laser power to each zone by directing the light that reaches the mirror towards a predetermined spatial zone in the modulator.

En un caso de este tipo, el dispositivo mecánico de orientación de la luz puede considerarse parte del ajuste de potencia del láser y no un modulador de luminosidad intensa y/o pre-modulador, sin embargo estos sistemas en los que el número de elementos individualmente controlables en la orientación mecánica es mayor que el número de zonas espaciales, tienen la ventaja adicional de ser capaces de redistribuir espacialmente la iluminación desde una fuente fija o variable, más que tener que variar directamente la fuente de cada zona. La aplicación espacial de la iluminación láser a los moduladores puede controlarse mediante la óptica de iluminación para cada modulador. Para la atenuación global, la iluminación mediante la óptica de iluminación (p.ej., lentes, barras integradoras, etc.), puede ser designada para iluminar el modulador uniformemente. Para la atenuación local, la iluminación mediante la óptica de iluminación (p.ej., matrices de pequeñas lentes, barras integradoras segmentadas, etc.) pueden diseñarse cada una para tomar una trayectoria de luz y esparcirla a través de una parte deseada del modulador para crear la PSF adecuada.In such a case, the mechanical light-orientation device can be considered part of the laser power setting and not a bright light modulator and / or pre-modulator, however these systems in which the number of elements individually Controllable in mechanical orientation is greater than the number of spatial zones, they have the additional advantage of being able to spatially redistribute lighting from a fixed or variable source, rather than having to directly vary the source of each zone. The spatial application of laser lighting to modulators can be controlled by lighting optics for each modulator. For global dimming, illumination through illumination optics (eg, lenses, integrator bars, etc.) can be designed to illuminate the modulator evenly. For local dimming, illumination using illumination optics (eg, small lens arrays, segmented integrator bars, etc.) can each be designed to take a light path and spread it across a desired part of the modulator to create the proper PSF.

En una realización en la que el pre-modulador/primer modulador se anticipa para recibir la mayor parte de la iluminación, si está implementado el reciclaje de luz, entonces puede ser deseable que la iluminación sea ajustable, o bien en la división o con el control de potencia del láser, o bien utilizando los moduladores para compensar, lo cual puede reducir el contraste.In an embodiment where the pre-modulator / first modulator is anticipated to receive most of the illumination, if light recycling is implemented, then it may be desirable for the illumination to be adjustable, either in the split or with the laser power control, or using modulators to compensate, which can reduce contrast.

Diversas realizaciones esquemáticasVarious schematic embodiments

La FIG. 6B representa esquemáticamente diversas realizaciones de sistemas de proyector que pueden afectar dicho procesamiento, tal como se indica en la FIG. 6A. El sistema 632 puede prever opcionalmente que una iluminación 628 de luminosidad intensa se introduzca en una trayectoria 634 óptica hacia un modulador 636 de luminosidad intensa. Esta luz puede ser enviada o bien a la trayectoria de luz del pre-modulador (o primer modulador) en 642 a través de la trayectoria 644 óptica - o bien la luz puede ser descargada (638) y posiblemente reciclada en 640. La fase del pre-modulador/primer modulador puede introducir luz en 626 a través de la trayectoria 652 óptica. La luz puede ser combinada con una iluminación de luminosidad intensa en el pre-modulador/primer modulador 646, tal como se ha descrito. La luz puede enviarse o bien al modulador primario/segundo (p.ej., formando una imagen 654 del pre-modulador) - o puede descargarse y reciclarse en 648.FIG. 6B schematically represents various embodiments of projector systems that may affect such processing, as indicated in FIG. 6A. The system 632 may optionally provide for bright illumination 628 to enter an optical path 634 towards a light modulator 636 intense. This light can be sent either to the light path of the pre-modulator (or first modulator) at 642 through optical path 644 - or the light can be discharged (638) and possibly recycled at 640. The phase of the pre-modulator / first modulator can introduce light into 626 through optical path 652. The light can be combined with bright illumination on the pre-modulator / first modulator 646, as described. The light can either be sent to the primary / second modulator (eg, forming a 654 image of the pre-modulator) - or it can be downloaded and recycled at 648.

El modulador (660) primario/segundo puede recibir luz desde el pre-modulador/primer modulador o iluminación 624 primaria (p.ej., a través de las trayectorias 656, 658 ópticas respectivamente). La luz puede enviarse como una imagen 662 primaria a la óptica 664 de proyección, formando una imagen 666 proyectada sobre una pantalla 668 de proyección (posiblemente con vibración, si la fuente de luz es coherente o parcialmente coherente) y visualizada en un auditorio 670 o similar. De otro modo, la luz puede descargarse y reciclarse en 674.The primary / second modulator (660) may receive light from the pre-modulator / first modulator or primary illumination 624 (eg, via optical paths 656, 658 respectively). The light can be sent as a primary image 662 to the projection optics 664, forming an image 666 projected onto a projection screen 668 (possibly vibrating if the light source is coherent or partially coherent) and displayed in an auditorium 670 or Similary. Otherwise the light can be downloaded and recycled at 674.

Se apreciará que este diagrama esquemático puede soportar una variedad de posibles sistemas de proyector y que todos ellos se incluyen en el alcance de la presente solicitud. Puede ser suficiente que la arquitectura de un sistema de proyector pueda soportar una o más oportunidades para el reciclaje de luz para la finalidad de la presente solicitud.It will be appreciated that this schematic diagram can support a variety of possible projector systems and that they are all included in the scope of the present application. It may be sufficient that the architecture of a projector system can support one or more opportunities for light recycling for the purpose of the present application.

Realizaciones de algoritmos de controlControl algorithm embodiments

Tal como se ha mencionado, en muchas ocasiones durante la proyección de una imagen, un conjunto de imágenes o un vídeo, puede no desearse utilizar la potencia completa de la fuente de luz para formar la imagen final proyectada. En este caso, una parte de la luz puede ser reciclada muchas veces (sustancialmente de forma indefinida), hasta que se necesite formar una imagen más luminosa. Además, como el reflector 220 puede comprender en realidad un conjunto (o matriz) de reflectores, la oportunidad de reciclar luz puede ser posible en base a una atenuación local. En una posible realización, puede ser posible emplear el reciclaje de luz - en base a una atenuación ya sea global o local - cuando no se necesita toda la luz disponible para formar la imagen final proyectada - y a continuación utilizarlo únicamente en base a un objetivo establecido, p.ej., proyectar una “luminosidad intensa” en la imagen final proyectada. Una luminosidad intensa puede ser una parte de la imagen para la cual se desea dirigir una buena cantidad de energía más luminosa que su parte circundante de la imagen para acentuar esa parte.As mentioned, on many occasions during the projection of an image, a set of images or a video, it may not be desired to use the full power of the light source to form the final projected image. In this case, a part of the light can be recycled many times (substantially indefinitely), until a brighter image needs to be formed. Furthermore, since reflector 220 may actually comprise a set (or array) of reflectors, the opportunity to recycle light may be possible based on local dimming. In a possible embodiment, it may be possible to employ light recycling - based on either global or local dimming - when not all available light is needed to form the final projected image - and then use it solely on the basis of a stated goal eg projecting "bright light" onto the final projected image. Intense luminosity can be a part of the image for which you want to direct a good amount of energy more luminous than its surrounding part of the image to accentuate that part.

En otra realización, puede ser posible emplear el reciclaje de luz - nuevamente en base a una atenuación ya sea global o local - para potenciar la luminancia de una imagen o una escena, es decir, en un término medio, una imagen o escena más brillante que la que le precede. Estas oportunidades pueden surgir durante la iluminación de la fase de pre-modulador/primer modulador, o fase de modulador primario/segundo - tal como puede verse en la FIG. 6B.In another embodiment, it may be possible to employ light recycling - again based on either global or local dimming - to enhance the luminance of an image or scene, i.e., on average, a brighter image or scene than the one before it. These opportunities may arise during illumination of the pre-modulator / first modulator phase, or primary / second modulator phase - as seen in FIG. 6B.

En una realización, el sistema de proyector puede realizar una determinación de cómo mejor emplear el reciclaje de luz a través del controlador a medida que procesa los datos de entrada de imagen/vídeo. La decisión de reciclar puede tomarse o bien sobre la marcha, a medida que se procesan los datos de imagen - o bien por adelantado, de forma anticipada mediante un criterio basado en una trama, conjunto de tramas o escena por escena. En otra realización, pueden analizarse un vídeo completo y/o escenas sin conexión y las señales de control pueden ser enviadas al controlador como parte de un flujo de metadatos asociados, junto con los datos de imagen/vídeo.In one embodiment, the projector system can make a determination of how best to use light recycling through the controller as it processes the image / video input data. The decision to recycle can be made either on the fly, as the image data is processed - or in advance, in advance using a plot, frameset, or scene-by-scene approach. In another embodiment, a full video and / or offline scenes can be analyzed and the control signals can be sent to the controller as part of a stream of associated metadata, along with the image / video data.

La FIG. 7A es una realización de un diagrama de flujo para realizar el reciclaje de luz. El método/sistema 700 de control puede introducir datos de imágenes en 702. En base a la curva y/o tabla de respuesta (p.ej., tal como se muestra en la FIG. 7B), el sistema/método puede calcular el nivel medio de la imagen (APL, por sus siglas en inglés) para cada color modulado individualmente (IMC, por sus siglas en inglés) del modulador. Tal como puede verse en el gráfico de la FIG. 7B, cada color individual puede mostrar un brillo relativo diferente para un porcentaje de relleno del DMD determinado. Puede ser deseable tomar en consideración estas diferencias de color cuando se realiza el reciclaje de luz - para eliminar y/o mitigar cualquier artefacto visual tonal. Debe apreciarse que los diagramas de flujo de las FIGS. 7A y 8 pueden asumir que el reciclaje genera un campo uniforme de luz - mientras que el diagrama de flujo de la FIG. 9 puede prever una variación de intensidad espacial debido al reciclaje y emplear las tablas de las FIGS. 7C y 10. Por ejemplo, de acuerdo con la Tabla representada en la FIG: 7C, una imagen de entrada puede dividirse en una matriz de 5 x 4 de regiones de imagen, y el reciclaje de luz en cada una de las regiones de imagen puede ajustarse, tal como se ha señalado, de 0% a 40%.FIG. 7A is an embodiment of a flow chart for performing light recycling. The control method / system 700 can input image data at 702. Based on the curve and / or response table (eg, as shown in FIG. 7B), the system / method can calculate the average image level (APL) for each individually modulated color (IMC) of the modulator. As can be seen in the graph of FIG. 7B, each individual color may display a different relative brightness for a given DMD fill percentage. It may be desirable to take these color differences into account when performing light recycling - to remove and / or mitigate any tonal visual artifacts. It should be appreciated that the flow charts in FIGS. 7A and 8 can assume that recycling generates a uniform light field - while the flowchart in FIG. 9 can anticipate a spatial intensity variation due to recycling and use the tables of FIGS. 7C and 10. For example, according to the Table represented in FIG: 7C, an input image can be divided into a 5 x 4 matrix of image regions, and light recycling in each of the image regions it can be adjusted, as noted, from 0% to 40%.

Volviendo a la FIG 7A, en 706, el sistema/método puede determinar el aumento del brillo relativo para cada IMC. Una vez se ha logrado, el sistema/método puede instruir al sistema de visualización para que reduzca la intensidad de la fuente de iluminación a la inversa del aumento del brillo para cada IMC. Debe apreciarse que otras relaciones funcionales pueden ser posibles y/o deseables entre la intensidad de la fuente de iluminación y el aumento de brillo - p.ej., posiblemente alguna relación inversa de alguna función de aumento de brillo. Cuando se utiliza el término “inversa” en el presente documento, se debe apreciar que otras realizaciones de ese tipo son también posibles. Es posible ajustar la intensidad de la fuente de luz en 708, pero en algunas realizaciones, el reciclaje puede permanecer igual (p.ej., el porcentaje de reciclaje puede no cambiar por la reducción de la fuente, solo el valor absoluto - para no poner demasiada iluminación en el modulador). Debido a que la luz se desplaza rápidamente y que incluso el ciclo de PWM más rápido es comparativamente muy lento, el reciclaje puede considerarse instantáneo y puede lograrse el nivel de iluminación resultante justo después de que el modulador se conmute a su estado actual.Returning to FIG 7A, at 706, the system / method can determine the relative brightness increase for each BMI. Once this has been achieved, the system / method can instruct the display system to reduce the intensity of the light source in reverse of the increase in brightness for each BMI. It should be appreciated that other functional relationships may be possible and / or desirable between the intensity of the light source and the increase in brightness - eg, possibly some inverse relationship of some brightness increase function. When the term "reverse" is used herein, it should be appreciated that other such embodiments are also possible. It is possible to adjust the intensity of the light source to 708, but in some embodiments, the recycling may remain the same (eg, the percentage of recycling may not change due to reduction of the source, only the absolute value - not putting too much light on the modulator). Because light moves quickly and even the fastest PWM cycle is comparatively very slow, recycling can be considered instantaneous and the resulting illumination level can be achieved right after the modulator is switched to its current state.

En el caso en el que el sistema emplea DMD como moduladores primarios (p.ej., moduladores que pueden extender la modulación sobre diversos segmentos de tiempo), puede haber un estado de modulador y nivel de reciclaje resultante para cada segmento de tiempo y cada uno puede ser calculado y compensado. Para los sistemas que emplean DMD como pre-moduladores, puede haber solamente un segmento de tiempo, ya que el sistema los puede conducir a un patrón binario de medio tono - que puede cambiar únicamente por trama (p.ej., en práctica puede cambiarlo 1-4 veces por trama, pero esto puede ser significativamente menor que los 10's-100's de segmentos de tiempo para un modulador DMD primario). Con realizaciones que emplean LCD y LCoS como moduladores primarios, estos pueden conmutar lentamente (en relación a los DMD) mientras se produce la visualización - de manera que el reciclaje resultante puede integrarse en ese tiempo para determinar cómo compensar.In the case where the system employs DMDs as primary modulators (eg, modulators that can extend modulation over various time slots), there may be a modulator status and resulting recycle level for each time slot and each one can be calculated and compensated. For systems that employ DMD as pre-modulators, there can be only one time slot, as the system can lead them to a binary halftone pattern - which can change only by frame (eg, in practice you can change it 1-4 times per frame, but this may be significantly less than the 10's-100's of time slots for a primary DMD modulator). With embodiments that employ LCD and LCoS as primary modulators, they can switch slowly (relative to DMDs) while visualization occurs - so that the resulting recycle can be integrated at that time to determine how to compensate.

Mientras que el método/sistema de control de la FIG. 7A puede funcionar en general para cualquier sistema de visualización de modulador dual/múltiple, este control puede funcionar también en el contexto de un sistema de proyector de un modulador simple (p.ej., como el que se construiría de una forma igual o similar a la FIG. 1B). El reciclaje en el modulador primario puede proceder del carácter secuencial del tiempo de los sistemas basados en DMD, LCoS y LCD.While the control method / system of FIG. 7A can work in general for any dual / multiple modulator display system, this control can also work in the context of a single modulator projector system (eg, which would be built in the same or similar way to FIG. 1B). Recycling in the primary modulator can come from the time sequential nature of DMD, LCoS and LCD based systems.

La FIG. 8 es aún otro sistema/método (800) de control para el reciclaje de luz. El control puede comenzar introduciendo datos de imagen en 802. En 804, el sistema puede calcular el APL para cada IMC. El sistema puede entonces determinar el aumento de brillo relativo para cada IMC en 806. En 808, el sistema puede reducir la intensidad de la fuente de iluminación al ajuste más cercano a la inversa del aumento del brillo para cada IMC, posiblemente sin llegar por debajo de ese valor de la inversa. En una realización, puede asumirse que el sistema puede reducir la luz con el modulador pero no aumentarla - en tal caso, puede no desearse que el sistema pueda reducir la fuente de iluminación por debajo del nivel requerido. Sin embargo, en otra realización (p.ej., en el caso de una imagen de modulador mayoritariamente oscura), lo opuesto puede tender a cumplirse (p.ej., el sistema puede reducir la iluminación y a continuación ajustar el modulador para permitir que pase más luz). En un caso de este tipo, el paso 808 puede proceder a reducir la intensidad de la fuente de iluminación al ajuste más cercano a la inversa del aumento del brillo para cada IMC y todavía permitir la compensación del modulador.FIG. 8 is yet another control system / method (800) for light recycling. Control can start by inputting image data into 802. At 804, the system can calculate the APL for each IMC. The system can then determine the relative brightness increase for each BMI at 806. At 808, the system can reduce the intensity of the light source to the closest inverse of the increase in brightness for each BMI, possibly without going below of that inverse value. In one embodiment, it can be assumed that the system can reduce the light with the modulator but not increase it - in which case, it may not be desired that the system can reduce the light source to below the required level. However, in another embodiment (eg, in the case of a mostly dark modulator image), the opposite may tend to be true (eg, the system may reduce illumination and then adjust the modulator to allow pass more light). In such a case, step 808 can proceed to reduce the intensity of the light source to the closest inverse of the increase in brightness for each BMI and still allow modulator compensation.

El sistema en 810 puede entonces reducir la intensidad de la imagen conducida al modulador para compensar la diferencia entre la inversa deseada del aumento de brillo y el ajuste que puede obtenerse con la fuente de iluminación. Alternativamente, el paso 810 puede también ajustar la intensidad de la imagen conducida al modulador para compensar la diferencia entre la inversa deseada del aumento de brillo y el ajuste que puede obtenerse con la fuente de iluminación.The system at 810 can then reduce the intensity of the image driven to the modulator to compensate for the difference between the desired inverse of the brightness increase and the adjustment that can be obtained with the light source. Alternatively, step 810 may also adjust the intensity of the image driven to the modulator to compensate for the difference between the desired inverse of the brightness increase and the adjustment that can be obtained with the light source.

La Fig. 9 es aún otra realización de un sistema/método de control para el reciclaje de luz. Sin embargo, este sistema/método de control puede funcionar bien en sistemas de visualización en los que puede necesitar considerarse y/o ajustarse la no uniformidad de la luz debido al reciclaje, y el control de la intensidad de la iluminación es alta definición o continuo. El sistema/método 900 puede introducir datos de imagen en 902. En 904, el sistema puede calcular el APL para cada región de un IMC (es decir, donde la imagen pueda dividirse en diferentes regiones). En 906, el sistema puede determinar el aumento del brillo relativo para cada región en cada IMC en base a la estadística experimental. El sistema puede hacer llegar patrones (p.ej., determinadas regiones desactivadas (OFF) mientras que el resto están activadas (ON)) al modulador, y observar la distribución de la luz. Dependiendo de la localización de la región oscura, su luz reciclada puede regresar al modulador de forma no uniforme. Esta no uniformidad necesita ser compensada en el modulador.Fig. 9 is yet another embodiment of a control system / method for light recycling. However, this control system / method may work well in display systems where light non-uniformity may need to be considered and / or adjusted due to recycling, and lighting intensity control is high definition or continuous. . The system / method 900 can input image data at 902. At 904, the system can calculate the APL for each region of a BMI (ie where the image can be divided into different regions). In 906, the system can determine the relative brightness increase for each region in each BMI based on the experimental statistics. The system can output patterns (eg, certain regions disabled (OFF) while the rest are enabled (ON)) to the modulator, and observe the light distribution. Depending on the location of the dark region, your recycled light may return to the modulator unevenly. This non-uniformity needs to be compensated for in the modulator.

En 908, el sistema puede reducir la intensidad de la fuente de iluminación a la inversa de la región con el menor aumento de brillo para cada IMC. El sistema puede determinar el aumento del brillo relativo para cada región en cada IMC, en base al ajuste de la intensidad de la fuente de iluminación. A continuación, en 912, el sistema puede reducir la intensidad de la imagen conducida a cada región del modulador para compensar la diferencia entre la inversa deseada del aumento de brillo para esa región y el ajuste de la fuente de iluminación.In 908, the system can reduce the intensity of the light source in reverse of the region with the least increase in brightness for each BMI. The system can determine the relative brightness increase for each region in each BMI, based on adjusting the intensity of the light source. Next, at 912, the system can reduce the intensity of the image driven to each region of the modulator to compensate for the difference between the desired inverse of the brightness increase for that region and the adjustment of the light source.

Dada una imagen de entrada dividida en una matriz de 5 x 4 de regiones de la imagen, la FIG. 10 representa un ejemplo de Tabla parcialmente completa (p.ej., los valores del centro y la esquina están completos únicamente en medición, estimación y/o cálculo - el resto pueden rellenarse de forma similar), para establecer niveles no uniformes del reciclaje de luz en el modulador, dado un determinado patrón de regiones del modulador (p.ej., según se deriva como parte de la estadística experimental). En otro aspecto, puede ser posible mostrar un patrón y a continuación ajustar los niveles de reciclaje resultantes en base a sus características. Por ejemplo, la Tabla 1, muestra las características de luminancia de una imagen segmentada en una matriz de 3 x 3 de regiones de imagen (p.ej., en cada región, muestra si el nivel de luminancia media o de pico está por encima o por debajo de un umbral de luminancia predefinido (p.ej., 10 nits)). Por ejemplo, debido a que la región inferior derecha está DESACTIVADA (o por debajo del umbral), en una realización, tal como se muestra en la Tabla 2, la mayor parte del reciclaje de luz puede realizarse más cerca de ese área y a continuación bajar para llegar a imágenes posicionadas en áreas más lejanas. Muchas de dichas tablas, obtenidas por experimentación, pueden utilizarse en 906. Given an input image divided into a 5x4 matrix of image regions, FIG. 10 represents an example of a partially complete Table (eg, the center and corner values are complete only in measurement, estimation and / or calculation - the rest can be filled in similarly), to establish non-uniform levels of recycling of light in the modulator, given a certain pattern of modulator regions (eg, as derived as part of experimental statistics). In another aspect, it may be possible to display a pattern and then adjust the resulting recycling levels based on its characteristics. For example, Table 1 shows the luminance characteristics of a segmented image in a 3 x 3 matrix of image regions (eg, in each region, shows whether the average or peak luminance level is above or below a predefined luminance threshold (eg, 10 nits)). For example, because the lower right region is OFF (or below the threshold), in one embodiment, as shown in Table 2, most of the light recycling can be done closer to that area and then go down to get to images positioned in more distant areas. Many of these tables, obtained by experimentation, can be used in 906.

Tabla 1 - características de luminancia de una imagen de prueba segmentada en forma de una matriz de 3x3 de regiones de imagenTable 1 - Luminance characteristics of a segmented test image in the form of a 3x3 matrix of image regions

Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001

Tabla 2 - Porcentaje de reciclaje de luz para una imagen segmentada de 3x3 en función de las características de imagenTable 2 - Light recycling percentage for a 3x3 segmented image based on image characteristics

Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0002

La FIG. 11 es una realización de un algoritmo (1100) para reducir la intensidad de la fuente de iluminación de acuerdo con el aumento de brillo. Tal aumento de brillo puede ocurrir en base al color modulado individualmente en algunos sistemas.FIG. 11 is an embodiment of an algorithm (1100) for reducing the intensity of the light source in accordance with the increase in brightness. Such an increase in brightness may occur based on individually modulated color in some systems.

En 1102, el sistema puede introducir una imagen deseada para su visualización. En 1104, el sistema puede calcular el campo de luz deseado (o requerido de otro modo) para ser generado por el pre-modulador para cada uno de los colores modulados individualmente (IMC). En 1106, el sistema puede calcular el nivel medio de la imagen (APL) para el pre-modulador de cada IMC. El aumento de brillo relativo puede determinarse en 1108 para cada uno de los IMC en su APL. En 1110, el sistema puede entonces reducir la intensidad de la fuente de iluminación a la inversa del aumento del brillo para cada IMC.At 1102, the system can input a desired image for viewing. At 1104, the system can calculate the desired (or otherwise required) light field to be generated by the pre-modulator for each of the individually modulated colors (IMC). At 1106, the system can calculate the average image level (APL) for the pre-modulator of each BMI. The relative brightness increase can be determined at 1108 for each of the BMIs in your APL. At 1110, the system can then reduce the intensity of the light source in reverse of the increase in brightness for each BMI.

La FIG. 12 es una realización de un algoritmo (1200) para reducir la intensidad de la fuente de iluminación -especialmente en sistemas que pueden emplear la polarización en imágenes proyectadas - p.ej., como puede verse en la FIG. 5.FIG. 12 is an embodiment of an algorithm (1200) for reducing the intensity of the light source - especially in systems that can employ polarization in projected images - eg, as seen in FIG. 5.

En 1202, el sistema puede introducir una imagen deseada para su visualización. En 1204, el sistema puede calcular la cantidad de luz que va a ser desviada directamente hacia el modulador primario (p.ej., tal como 514 en la FIG. 5), posiblemente para cada uno de los IMC. En 1206, el sistema puede calcular entonces el campo de luz que requiere ser generado por el pre-modulador de cada IMC. El APL puede entonces calcularse para el pre-modulador de cada IMC en 1208. El sistema puede entonces determinar el aumento del brillo relativo para cada IMC en base a su APL en 1210. En 1212, el sistema puede reducir la intensidad de la fuente de iluminación a la inversa del aumento del brillo para cada IMC. Esto puede también incluir la cantidad de luz que va a ser desviada directamente al modulador primario para cada IMC. En 1214, el sistema puede entonces ajustar el polarizador (p.ej., 505) para alinear la polarización en un divisor de haz (p.ej., 506) de tal manera que una cantidad deseada de luz pueda ser desviada directamente hacia el modulador primario.At 1202, the system can enter a desired image for viewing. At 1204, the system can calculate the amount of light to be diverted directly to the primary modulator (eg, such as 514 in FIG. 5), possibly for each of the BMIs. At 1206, the system can then calculate the light field that needs to be generated by the pre-modulator of each IMC. The APL can then be calculated for the pre-modulator of each BMI at 1208. The system can then determine the relative brightness increase for each BMI based on its APL at 1210. At 1212, the system can reduce the intensity of the source of illumination in reverse of the brightness increase for each BMI. This can also include the amount of light that is to be diverted directly to the primary modulator for each BMI. In 1214, the system can then adjust the polarizer (eg, 505) to align the polarization in a beamsplitter (eg, 506) such that a desired amount of light can be deflected directly into the primary modulator.

La FIG. 13 es una realización de un algoritmo (1300) que puede introducir imágenes que se generaron sin la suposición de que el sistema de visualización puede participar en el reciclaje de luz. En una realización, el sistema puede ajustarse para el reciclaje de luz de muchas maneras posibles - p.ej., tomar un “EDR” de grado superior y mapearlo para adoptar las capacidades del visualizador establecido como objetivo, a la vez que se conserva la intención artística a modo de metadatos.FIG. 13 is an embodiment of an algorithm (1300) that can input images that were generated without the assumption that the display system can participate in light recycling. In one embodiment, the system can be adjusted for light recycling in many possible ways - eg, take a higher-grade "EDR" and map it to adopt the capabilities of the target display, while retaining the artistic intention as metadata.

En 1302, el sistema puede introducir una imagen deseada para su visualización. Esta imagen puede haber sido creada sin asumir que no se va/iba a lograr ningún reciclaje. En 1304, el sistema puede calcular el APL para cada IMC. En 1306, el sistema puede determinar el aumento de brillo relativo para cada IMC en base a su APL. El sistema puede entonces proporcionar (o calcular de otro modo) el rango de brillo que puede lograrse para cada IMC al algoritmo de gestión de visualización en 1308. En 1310, el algoritmo de gestión de visualización puede generar una imagen que va a ser visualizada en base a un rango de reciclaje que puede ser menos brillante de lo que se puede lograr para cada IMC con el reciclaje - pero posiblemente no mayor. En 1312, el sistema puede calcular entonces un nuevo APL (NAPL) para cada IMC. En 1314, el sistema puede determinar el nuevo aumento del brillo relativo para cada IMC en base a su NAPL. A partir de ahí, el sistema puede, en 1316, reducir la intensidad de la fuente de iluminación a la inversa del NAPL para cada IMC.At 1302, the system can input a desired image for viewing. This image may have been created without assuming that no recycling will / will be achieved. In 1304, the system can calculate the APL for each BMI. At 1306, the system can determine the relative brightness increase for each BMI based on its APL. The system can then provide (or otherwise calculate) the brightness range that can be achieved for each BMI to the display management algorithm at 1308. At 1310, the display management algorithm can generate an image to be displayed at based on a recycling range that may be less brilliant than can be achieved for each BMI with recycling - but possibly not greater. In 1312, the system can then calculate a new APL (NAPL) for each BMI. In 1314, the system can determine the new relative brightness increase for each BMI based on its NAPL. Thereafter, the system can, in 1316, reduce the intensity of the light source in reverse of the NAPL for each BMI.

Se ha proporcionado ahora una descripción detallada de una o más realizaciones de la invención, leídas junto con las figuras anexas, que ilustran los principios de la invención. Ha de apreciarse que la invención se describe en conexión con dichas realizaciones, pero la invención no está limitada a ninguna realización. El alcance de la invención está limitado únicamente por las reivindicaciones y la invención abarca numerosas alternativas, modificaciones y equivalentes. Se han expuesto numerosos detalles específicos en esta descripción para proporcionar una comprensión exhaustiva de la invención. Estos detalles se proporcionan con una finalidad de ejemplo y la invención puede llevarse a la práctica de acuerdo con las reivindicaciones sin algunos o todos de estos detalles específicos. Por razones de claridad, el material técnico que es conocido en los campos técnicos relacionados con la invención no se han descrito en detalle de manera que la invención no se complique innecesariamente. A detailed description of one or more embodiments of the invention has now been provided, read in conjunction with the accompanying figures, illustrating the principles of the invention. It is to be appreciated that the invention is described in connection with such embodiments, but the invention is not limited to any embodiment. The scope of the invention is limited only by the claims and the invention encompasses numerous alternatives, modifications and equivalents. Numerous specific details have been set forth in this description to provide a thorough understanding of the invention. These details are provided for the purpose of Example and the invention can be practiced according to the claims without some or all of these specific details. For reasons of clarity, the technical material that is known in the technical fields related to the invention has not been described in detail so that the invention is not unnecessarily complicated.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Un sistema (100) de visualización de proyector capaz de reciclar luz de una pluralidad de fuentes de luz, comprendiendo dicho sistema de visualización:1. A projector display system (100) capable of recycling light from a plurality of light sources, said display system comprising: una pluralidad de fuentes (102) de luz coloreada parcialmente coherente, cada una emitiendo una luz coloreada para su modulación;a plurality of partially coherent colored light sources (102), each emitting colored light for modulation; un módulo (103) de reciclaje de luz que incluye una barra integradora, dicha barra integradora configurada para recibir luz de dicha fuente de luz en un extremo proximal y en donde dicho extremo proximal comprende una superficie reflectora, capaz de reflejar luz hacia dicha barra integradora;a light recycling module (103) including an integrator bar, said integrator bar configured to receive light from said light source at a proximal end and wherein said proximal end comprises a reflective surface, capable of reflecting light towards said integrator bar ; un primer modulador, comprendiendo dicho primer modulador una pluralidad de espejos móviles, dicha pluralidad de espejos móviles que es capaz de reflejar luz recibida desde dicha barra integradora en una primera dirección de proyección y una dirección de reciclaje de la luz, en donde dicha dirección de reciclaje de la luz es sustancialmente en la dirección de la barra integradora; ya first modulator, said first modulator comprising a plurality of moving mirrors, said plurality of moving mirrors that is capable of reflecting light received from said integrating bar in a first projection direction and a light recycling direction, wherein said direction of light recycling is substantially in the direction of the integrator bar; and un controlador (116) configurado para recibir datos de entrada de imagen y/o vídeo, para enviar señales de control al primer modulador y para modular la fuente de luz para ajustar la intensidad de la fuente de luz, estando el controlador configurado para:a controller (116) configured to receive image and / or video input data, to send control signals to the first modulator and to modulate the light source to adjust the intensity of the light source, the controller being configured to: - recibir una imagen de entrada;- receive an input image; - calcular un nivel medio de la imagen para cada luz coloreada modulada;- calculate an average image level for each modulated colored light; - determinar el aumento del brillo relativo mediante luz reciclada para cada luz coloreada modulada individual; y- determine the relative brightness increase by recycled light for each individual modulated colored light; and - reducir la intensidad de la iluminación de las fuentes de luz coloreada de acuerdo con la inversa del aumento del brillo relativo para la luz coloreada.- reduce the intensity of illumination of colored light sources in accordance with the inverse of the relative brightness increase for colored light. 2. El sistema de visualización de proyector según la reivindicación 1, en donde dicha fuente de luz es una de un grupo, comprendiendo dicho grupo: láser, luz parcialmente coherente, luz coloreada parcialmente coherente, LED, lámpara de xenón.2. The projector display system according to claim 1, wherein said light source is one of a group, said group comprising: laser, partially coherent light, partially coherent colored light, LED, xenon lamp. 3. El sistema de visualización de proyección según la reivindicación 1, en donde dicho sistema de visualización de proyección además comprende:The projection display system according to claim 1, wherein said projection display system further comprises: un segundo modulador, dicho segundo modulador siendo capaz de modular la luz recibida de dicho primer modulador en la primera dirección de proyección y transmitir dicha luz modulada para su proyección.a second modulator, said second modulator being able to modulate the light received from said first modulator in the first projection direction and transmitting said modulated light for projection. 4. El sistema de visualización de proyección según la reivindicación 3, en donde dicho primer modulador comprende un pre-modulador, y opcionalmente en donde dicho pre-modulador es capaz de producir una imagen de medio tono de una imagen que se desea que sea visualizada.The projection display system according to claim 3, wherein said first modulator comprises a pre-modulator, and optionally wherein said pre-modulator is capable of producing a halftone image of an image that is desired to be displayed. . 5. El sistema de visualización de proyección según la reivindicación 4, en donde dicho segundo modulador comprende un modulador primario, y opcionalmente en donde dicho modulador primario es capaz de una modulación por ancho de pulsos de dicha imagen de medio tono producida por dicho pre-modulador.5. The projection display system according to claim 4, wherein said second modulator comprises a primary modulator, and optionally wherein said primary modulator is capable of pulse width modulation of said halftone image produced by said pre-modulator. modulator. 6. El sistema de visualización de proyector según la reivindicación 1, en donde dicho primer modulador comprende un modulador de luminosidad intensa.6. The projector display system according to claim 1, wherein said first modulator comprises a high brightness modulator. 7. El sistema de visualización de proyector según la reivindicación 6, en donde dicho modulador de luminosidad intensa es capaz de situar energía luminosa adicional en un haz de luz principal para iluminar de forma intensa una parte deseada de una imagen que va a ser visualizada, y opcionalmente en donde dicho segundo modulador es capaz de modular dicho haz principal y dicha energía luminosa adicional para producir una imagen deseada.The projector display system according to claim 6, wherein said intense light modulator is capable of locating additional light energy in a main light beam to brightly illuminate a desired part of an image to be displayed, and optionally where said second modulator is capable of modulating said main beam and said additional light energy to produce a desired image. 8. El sistema de visualización de proyector según la reivindicación 1, en donde dicha fuente de luz comprende una pluralidad de fuentes de luz coloreada; y8. The projector display system according to claim 1, wherein said light source comprises a plurality of colored light sources; and para cada fuente de luz coloreada, una barra integradora, dicha barra integradora configurada para recibir luz de dicha fuente de luz en un extremo proximal y en donde el extremo proximal comprende una superficie reflectora, capaz de reflejar la luz hasta dicha barra de herramienta; yfor each colored light source, an integrator bar, said integrator bar configured to receive light from said light source at a proximal end and wherein the proximal end comprises a reflective surface, capable of reflecting light back to said tool bar; and para cada fuente de luz coloreada, un modulador, comprendiendo dicho modulador un espejo móvil, dicho espejo móvil capaz de reflejar la luz recibida desde dicha barra integradora en al menos una dirección de proyección y una dirección de reciclaje de luz en donde dicha dirección de reciclaje de luz es sustancialmente en la dirección de la barra integradora. for each colored light source, a modulator, said modulator comprising a moving mirror, said moving mirror capable of reflecting the light received from said integrating bar in at least one projection direction and a light recycling direction where said recycling direction of light is substantially in the direction of the integrator bar. 9. El sistema de visualización de proyector según la reivindicación 8, en donde dicho sistema de visualización de proyector además comprende:9. The projector display system according to claim 8, wherein said projector display system further comprises: un combinador dicroico, dicho combinador capaz de combinar al menos dos haces de luz coloreada de al menos dos barras integradoras para formar un haz de luz principal.a dichroic combiner, said combiner capable of combining at least two colored light beams from at least two integrating bars to form a main light beam. 10. Un método (700) para el reciclaje de luz en un sistema de visualización de proyector, comprendiendo el sistema de visualización una pluralidad de fuentes de luz coloreada parcialmente coherente, emitiendo cada una luz coloreada para su modulación, un primer modulador que comprende una pluralidad de espejos móviles, y un módulo de reciclaje de luz; donde el método comprende:10. A method (700) for recycling light in a projector display system, the display system comprising a plurality of partially coherent colored light sources, each emitting colored light for modulation, a first modulator comprising a plurality of moving mirrors, and a light recycling module; where the method comprises: recibir (702) una imagen de entrada;receiving (702) an input image; calcular (704) un nivel medio de la imagen para cada luz coloreada modulada individual;calculating (704) an average image level for each individual modulated colored light; determinar (706) el aumento de brillo relativo mediante luz reciclada para cada luz coloreada modulada individual; ydetermining (706) the relative brightness increase by recycled light for each individual modulated colored light; and reducir (708) la intensidad de la iluminación de las fuentes de luz coloreada de acuerdo a la inversa del aumento del brillo relativo para la luz coloreada.reduce (708) the intensity of illumination of colored light sources according to the inverse of the relative brightness increase for colored light. 11. El método según la reivindicación 10, en donde el método además comprende uno de:11. The method according to claim 10, wherein the method further comprises one of: reducir la intensidad de la imagen de una señal de control conducida al modulador para compensar la diferencia entre la inversa del aumento del brillo y el ajuste que se puede obtener con la fuente de iluminación; o ajustar la no uniformidad del reciclaje, cuando se determina el aumento del brillo relativo, para compensar la no uniformidad del reciclaje de luz.reducing the image intensity of a control signal fed to the modulator to compensate for the difference between the inverse of the brightness increase and the adjustment that can be obtained with the light source; or adjust the non-uniformity of recycling, when determining the relative brightness increase, to compensate for the non-uniformity of light recycling. 12. El método según la reivindicación 10, en donde el sistema de visualización además comprende un segundo modulador, el segundo modulador recibiendo luz de dicho primer modulador, y el método además comprende: ajustar la imagen de una señal de control conducida al segundo modulador en base al aumento del brillo por la luz reciclada para el primer modulador.12. The method according to claim 10, wherein the display system further comprises a second modulator, the second modulator receiving light from said first modulator, and the method further comprises: adjusting the image of a control signal driven to the second modulator in based on the increase in brightness by recycled light for the first modulator. 13. El método según la reivindicación 12, en donde ajustar la imagen de la señal de control conducida al segundo modulador comprende:13. The method according to claim 12, wherein adjusting the image of the control signal led to the second modulator comprises: reducir la intensidad de la imagen de la señal de control conducida al segundo modulador en base a una relación funcional entre el aumento del brillo y el ajuste que puede obtenerse con la fuente de iluminación.Reduce the image intensity of the control signal fed to the second modulator based on a functional relationship between the increased brightness and the adjustment that can be obtained with the light source. 14. El método según la reivindicación 13, en donde la relación funcional es sustancialmente una relación inversa. 14. The method according to claim 13, wherein the functional relationship is substantially an inverse relationship. 15. El método según la reivindicación 12, en donde el método además comprende uno de:15. The method according to claim 12, wherein the method further comprises one of: ajustar la no uniformidad del reciclaje de luz, cuando se determina el aumento del brillo relativo, para compensar la no uniformidad del reciclaje de luz; oadjust the non-uniformity of light recycling, when determining the relative brightness increase, to compensate for the non-uniformity of light recycling; or calcular el ajuste del brillo de la fuente incluyendo la luz desviada al primer modulador como un modulador primario. calculate the brightness adjustment of the source by including the light diverted to the first modulator as a primary modulator.
ES15739379T 2014-06-27 2015-06-19 Light recycling for projectors with high dynamic range Active ES2765451T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462018024P 2014-06-27 2014-06-27
PCT/US2015/036762 WO2015200138A1 (en) 2014-06-27 2015-06-19 Light recycling for projectors with high dynamic range

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2765451T3 true ES2765451T3 (en) 2020-06-09

Family

ID=53682791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15739379T Active ES2765451T3 (en) 2014-06-27 2015-06-19 Light recycling for projectors with high dynamic range

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10036938B2 (en)
EP (1) EP3161557B1 (en)
CN (1) CN106462038B (en)
ES (1) ES2765451T3 (en)
PL (1) PL3161557T3 (en)
WO (1) WO2015200138A1 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR122020013722B1 (en) * 2013-07-30 2022-12-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation PROJECTOR DISPLAY SYSTEM HAVING NON-MECHANICAL MIRROR BEAM DIRECTION
EP3241073B1 (en) * 2014-12-31 2020-09-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods and systems for high dynamic range image projectors
WO2016179542A1 (en) 2015-05-06 2016-11-10 Dolby Laboratories Licensing Corporation Thermal compensation in image projection
WO2017075285A1 (en) 2015-10-30 2017-05-04 Seurat Technologies, Inc. Chamber systems for additive manufacturing
EP3495883B1 (en) * 2016-08-02 2021-02-24 Sony Corporation Projection-type display apparatus
ES2831431T3 (en) 2016-09-30 2021-06-08 Dolby Laboratories Licensing Corp Beam Combination for Highlight Projection
US10948735B2 (en) 2017-02-03 2021-03-16 Barco N.V. System and method for enhanced image projection
CN108628070B (en) * 2017-03-23 2020-09-11 深圳光峰科技股份有限公司 Display system
KR102453653B1 (en) 2017-05-11 2022-10-11 쇠라 테크널러지스 인코포레이티드 Switchyard Beam Routing of Patterned Light for Additive Manufacturing
WO2018209226A1 (en) * 2017-05-11 2018-11-15 Seurat Technologies, Inc. Solid state routing of patterned light for additive manufacturing optimization
EP3622707A4 (en) * 2017-05-12 2021-05-12 MTT Innovation Incorporated High brightness projection systems and methods
CN113406849B (en) * 2017-05-17 2022-04-15 深圳光峰科技股份有限公司 Excitation light intensity control method
EP3688983B1 (en) 2017-09-25 2021-12-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation System and method for displaying high quality images in a dual modulation projection system
EP3857872A1 (en) 2018-09-26 2021-08-04 Dolby Laboratories Licensing Corporation Projector light source dimming using metadata from future frames

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2844273T3 (en) 2001-02-27 2021-07-21 Dolby Laboratories Licensing Corp Method and device for exposing an image
CN1643565B (en) 2002-03-13 2013-09-04 杜比实验室特许公司 High dynamic range display devices
CN1209657C (en) * 2002-04-28 2005-07-06 明基电通股份有限公司 Image display device and method for recovering light of shut-off state
US20070121078A1 (en) * 2004-01-30 2007-05-31 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Light-valve projection systems with light recycling
JP4289269B2 (en) 2004-03-01 2009-07-01 セイコーエプソン株式会社 Optical display device, optical display device control program, and optical display device control method
JP2005250235A (en) 2004-03-05 2005-09-15 Seiko Epson Corp Optical modulating device, optical display device, optical modulation control program, optical display device control program, optical modulation control method, and optical display device control method
CN1667494A (en) * 2004-03-08 2005-09-14 明基电通股份有限公司 Image display unit
TW200615606A (en) 2004-10-15 2006-05-16 Seiko Epson Corp Image display device and projector
JP4893004B2 (en) 2005-03-24 2012-03-07 セイコーエプソン株式会社 projector
WO2007056541A2 (en) * 2005-11-08 2007-05-18 Young Garrett J Apparatus and method for generating light from multi - primary colors
JP4400550B2 (en) 2005-11-09 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 Image display device and projector
JP4301304B2 (en) 2007-02-13 2009-07-22 セイコーエプソン株式会社 Image display device
US20080246705A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Texas Instruments Incorporated Off-state light recapturing in display systems employing spatial light modulators
JP2009116098A (en) 2007-11-07 2009-05-28 Victor Co Of Japan Ltd Optical system and projection display device
US7551341B1 (en) * 2008-01-28 2009-06-23 Dolby Laboratories Licensing Corporation Serial modulation display having binary light modulation stage
CA2665561C (en) 2008-05-13 2016-01-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Array scaling for high dynamic range backlight displays and other devices
US20090322800A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus in various embodiments for hdr implementation in display devices
DK2364458T3 (en) 2008-11-14 2016-07-18 Dolby Laboratories Licensing Corp Custom psf'er operating light in clusters
US9022582B2 (en) 2009-04-30 2015-05-05 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range projection system
US8864313B2 (en) 2009-06-15 2014-10-21 Eastman Kodak Company Dynamic illumination control for laser projection display
WO2011002757A1 (en) 2009-07-02 2011-01-06 Dolby Laboratories Licensing Corporation Dual modulation using concurrent portions of luminance patterns in temporal fields
WO2011022170A1 (en) 2009-08-18 2011-02-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation Reflectors with spatially varying reflectance/absorption gradients for color and luminance compensation
US9135864B2 (en) 2010-05-14 2015-09-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Systems and methods for accurately representing high contrast imagery on high dynamic range display systems
US9864243B2 (en) 2010-05-14 2018-01-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range displays using filterless LCD(s) for increasing contrast and resolution
EP2612319B1 (en) 2010-08-31 2017-10-04 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus for adjusting drive values for dual modulation displays
WO2012145200A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation High luminance projection displays and associated methods
US20130063573A1 (en) 2011-09-09 2013-03-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation High Dynamic Range Displays Having Improved Field Sequential Processing
JP5989789B2 (en) 2011-11-11 2016-09-07 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション Backlight system for display system with improved power profile
EP3241073B1 (en) * 2014-12-31 2020-09-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Methods and systems for high dynamic range image projectors

Also Published As

Publication number Publication date
EP3161557B1 (en) 2019-12-11
PL3161557T3 (en) 2020-04-30
WO2015200138A1 (en) 2015-12-30
CN106462038A (en) 2017-02-22
US10036938B2 (en) 2018-07-31
CN106462038B (en) 2018-05-18
US20180164665A1 (en) 2018-06-14
EP3161557A1 (en) 2017-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2765451T3 (en) Light recycling for projectors with high dynamic range
US11614682B2 (en) Methods and systems for high dynamic range image projectors
ES2670518T3 (en) Projection display devices with high luminance and associated methods
ES2902421T3 (en) Thermal compensation in imaging
JP2021061403A (en) Multiple laser light sources
ES2837676T3 (en) Projector systems with single or multiple modulator with variation of the global luminous flux
ES2824680T3 (en) High contrast discrete input prism for image projectors
US8976318B2 (en) System and method for zonal switching for light steering to produce an image having high dynamic range
JP6975813B2 (en) Acoustic Optical Beam Steering Modulator for Projection Systems
ES2929785T3 (en) Combination of beams for highlighted projection
CN113039484B (en) Image display device
JP2009042603A (en) Projector